Fungerer solcellepaneler i overskyet vær?

Prinsipp for drift

Utformingen av mange solceller er laget på prinsippet om at de i fysisk forstand er solceller. Den kraftgenererende effekten manifesteres i stedet for "p - n" krysset.

For å konsentrere solenergi i seg selv, blir halvledere laget i form av paneler. Av denne grunn har disse strukturene fått samme navn, uavhengig av form (fleksibel eller statisk) - solcellepaneler.

Hva er prinsippet med solcellepaneler og systemer basert på dem? Panelet inneholder 2 flintplater med skilleegenskaper fra hverandre. Prosessen med å generere elektrisitet er som følger:

1. Eksponering for sollys på den første fører til mangel på elektroner.
2. Når den utsettes for den andre platen, mottar den et overskudd av elektroner.
3. Kobberstrimler, ledende strøm, er koblet til platene.
4. Stripene er koblet til spenningsomformere med innebygde batterier.

Basen er silisiumplater. Men for å bruke denne strukturen som en avbruddsfri strømforsyning (og ikke bare under solverv), er ikke billige batterier koblet til den (med deres hjelp forbruker gjenstander som er koblet til nettverket energi om natten).

I industrien er strukturen for å absorbere solenergi laget av flere laminerte solceller som er koblet til hverandre og plassert på en fleksibel eller stiv støtte.

Effektiviteten til strukturen beregnes ut fra anvendelsen av ulike faktorer. De viktigste er renheten til det involverte silisiumet og plassering av krystallene.

Prosessen med å rense silisium er ganske komplisert, og det er ikke lett å ordne krystaller i en retning. Kompleksiteten i prosessene som er ansvarlige for å øke effektiviteten, gir en høy pris for slikt utstyr.

Solcellepaneler er en lovende retning i energisektoren, så det investeres milliarder dollar i forskning på nye prosjekter i dette området. PV-konvertering øker hvert kvartal på grunn av manipulering av ledere og strukturelle elementer. Samtidig kan ikke bare silisium legges til grunn.

Solcellepaneler bak glass

Vi blir ofte spurt om hvor mye produksjonen av solcellepaneler vil reduseres hvis de installeres bak glass - inne i en balkong, veranda osv. Mange sommerboere er redde for at solcellepanelet som er installert utenfor blir stjålet. Noen prøver å gjøre installasjonen av solcellepaneler iøynefallende.

I solcellepaneler brukes spesialglass med økt gjennomsiktighet, som oppnås ved redusert jerninnhold i glasset, men selv dette reduserer solcellepanelets kraft med noen få prosent. Som du kan se fra tabellen ovenfor, reduserer enkeltrute glass solcelleutbyttet med 9% og dobbeltrute reduserer solcelleutbyttet med 16%. Dette forutsatt at disse brillene er helt rene og solstrålene faller på dem vinkelrett. I virkeligheten er brillene støvete eller til og med skitne, noe som ytterligere reduserer gjennomsiktigheten. Når solstrålene faller i en annen vinkel enn 90 grader, oppstår flere refleksjoner på fronten og baksiden av hvert glass, som også avleder solstrålene fra solcellen. Derfor anbefaler vi ikke å installere solcellepaneler bak vindusruter.

Solcellepaneler bak glass på balkongen

Denne artikkelen har blitt lest 4935 ganger!

Typer solcelleomformere

I industrien er det en klassifisering av solceller i henhold til typen enhet og det fotovoltaiske laget som brukes.

Etter enhet er de delt inn i:

• paneler fra fleksible elementer, de er fleksible;
• paneler laget av stive elementer.

Når du distribuerer paneler, brukes ofte fleksible tynnfilm. De er lagt på overflaten, og ignorerer noen ujevne elementer, noe som gjør denne typen enhet mer allsidig.

Av typen fotovoltaisk lag for påfølgende energiomdannelse, er panelene delt inn i:

1. Silisium (enkeltkrystall, polykrystall, amorf).
2. Tellurium - kadmium.
3. Polymer.
4. Organisk.
5. Arsenid - gallium.
6. Indium selenid - kobber - gallium.

Selv om det er mange varianter, har silisium- og tellur-kadmium-solcellepaneler størstedelen av forbrukeromsetningen. Disse to typene velges på grunn av forholdet mellom effektivitet og pris.

Kjennetegn på silisium solceller

Kvartspulver er et råmateriale for silisium. Det er mye av dette materialet i Ural og Sibir, derfor er det silisiumsolpaneler som er og vil være i større bruk enn andre undertyper.

Monokrystal

Monokrystallinske vafler (mono-Si) inneholder en blålig - mørk farge, jevnt fordelt over hele waferen. For slike vafler brukes det mest rensede silisiumet. Jo renere det er, jo høyere er effektiviteten og de høyeste kostnadene for solcellepaneler på markedet for slike enheter.

Fordeler med enkelt krystall:

1. Høyeste effektivitet - 17-25%.
2. Kompakthet - bruk av et mindre område sammenlignet med polykrystall for utplassering av utstyr under forhold med identisk kraft.
3. Slitestyrke - uavbrutt drift av kraftproduksjon uten å erstatte hovedkomponenter er sikret i et kvart århundre.

Ulemper:

1. Følsomhet overfor støv og smuss - avgjort støv tillater ikke batterier å arbeide med lys fra lyslampe og reduserer følgelig effektiviteten.
2. Den høye prisen tilsvarer den økte tilbakebetalingsperioden.

Siden mono - Si krever klart vær og sollys, installeres panelene i åpne områder og heves til en høyde. Når det gjelder området, foretrekkes områder der det er vanlig vær, og antall solskinnsdager er nær det maksimale.

Polykrystall

Polykrystallinske plater (multi-Si) er utstyrt med en ujevn blå farge på grunn av de multidireksjonelle krystallene. Silisium er ikke så rent som i mono-Si brukt, så effektiviteten er noe lavere sammen med kostnadene for slike solceller.

Positive polykrystallfakta:

1. Effektiviteten er 12–18%.
2. I ugunstig vær er effektiviteten bedre enn Mono-Si.
3. Prisen på denne enheten er mindre, og tilbakebetalingsperioden er mye lavere.
4. Orientering mot solen er ikke kritisk, så du kan plassere dem på takene til forskjellige bygninger.
5. Driftsvarighet - effektiviteten til energiabsorpsjon og lagring av elektrisitet synker til 20% etter 20 års kontinuerlig drift.

Ulemper:

1. Effektiviteten reduseres til 12–18%.
2. Krevende til stedet. Et normalt kraftanlegg krever mer plass til å distribuere enn et enkeltkrystallbatteri.

Amorf silisium

Panelet produksjonsteknologi skiller seg betydelig fra de to foregående. Matlaging innebærer varme damper som kommer ned på underlaget uten at det dannes krystaller. Samtidig brukes mindre produksjonsmateriale og dette tas i betraktning når prisen fastsettes.

Fordeler:

1. Effektiviteten er 8-9% i andre generasjon og opptil 12% i tredje.
2. Høy effektivitet i mindre solfylt vær.
3. Kan brukes på fleksible moduler.
4. Effektiviteten til batteriene synker ikke når temperaturen stiger, noe som gjør at de kan monteres på en hvilken som helst overflate med en ikke-standard form.

Den største ulempen kan betraktes som en lavere effektivitet (sammenlignet med andre analoger), og krever derfor et stort område for å oppnå en tilsvarende avkastning fra utstyret.

Hvilke solmoduler fungerer best i svakt lys og omgivende lys?

Spesifikasjonene for solmodulen er basert på STC (Standard Test Conditions). Faktiske driftsforhold kan avvike betydelig fra STC. Vanligvis fungerer solcellepaneler i Russland ved belysningsnivåer under 1000 W / m², og været er overskyet eller til og med overskyet. Solmoduler av forskjellige typer og til og med av samme type, men fra forskjellige produsenter, fungerer forskjellig under reelle driftsforhold.

Derfor oppstår spørsmålet - hvilke solmoduler er det bedre å kjøpe slik at de fungerer mest effektivt i overskyet vær og diffust lys? Hovedparameteren som er viktig for oss når vi vurderer effektiviteten til solcellepaneler, er mengden energi som genereres over en periode (dag, uke, måned, år). Hvilke moduler genererer mer strøm i lite lys? La oss se på hovedtyper av moduler - monokrystallinske, polykrystallinske, tynne film amorfe silisium, monokrystallinske PERC-moduler - dette er hovedmodulene som for tiden er på det russiske markedet.

Spørsmålet blir ofte stilt - hvilke moduler fungerer best i overskyet vær og omgivende lys? I svakt lys og delvis skyggelegging fungerer tynnfilmmoduler bedre. Også moduler laget med PERC-teknologi fungerer bedre enn konvensjonelle mono- og polykrystallinske moduler ved lav belysning (vi har slike moduler i vårt utvalg).

For standardmoduler er det umulig å si nøyaktig hvilken modul - monokrystallinsk eller polykrystallinsk - som vil produsere mer i overskyet vær. Alt avhenger av produsentens kvalitet. Bare merkede moduler garanterer maksimal ytelse under forskjellige driftsforhold. Sørg for å se om produsenten eller merket er på listen over moduler som er testet av et uavhengig laboratorium for PCT-parameteren

Billige moduler er laget med glass uten antireflekterende belegg (en av de mest populære leverandørene i Russland selger nettopp slike moduler). De gir de deklarerte parametrene når de testes på fabrikken, når modulene bestråles i rett vinkel mot planet. Men så snart innfallsvinkelen til sollys ikke blir vinkelrett på overflaten til elementet, reflekteres en betydelig del av sollyset av glass av lav kvalitet. Slike moduler fungerer også veldig dårlig i diffust lys. Som et resultat kan kraftproduksjonen av en slik modul være 2 ganger mindre enn kraftproduksjonen av en modul med samme nominelle effekt, men laget av et kjent merke og en produsent som er ansvarlig for kvaliteten.

Derfor, for å gjenta vårt sterke råd som vi gir i vår Solar Buyer's Guide - ikke kjøp solcellemoduler under merket til en russisk importør! Du vil spare penger på kjøpet, men du vil tape på energiproduksjonen (og dette er hovedindikatoren for kvaliteten på solcellepaneler). Som et resultat vil strømkostnadene fra solcellepanelet bli dyrere enn hvis du kjøpte et solcellepanel av høy kvalitet fra en kjent produsent.

Oversikt over ikke-silisium-moduler

Solcellepaneler laget av dyrere analoger når en koeffisient på 30%; de kan være flere ganger dyrere enn lignende systemer basert på silisium. Noen av dem har fortsatt lavere effektivitet, samtidig som de har evnen til å jobbe i et aggressivt miljø. For produksjon av slike paneler brukes ofte kadmiumtellurid. Andre elementer blir også brukt, men sjeldnere.

La oss liste opp de viktigste fordelene:

1. Høy effektivitet, fra 25 til 35%, med evnen til å nå, til og med 40%, under relativt ideelle forhold.
2. Fotocellene er stabile selv ved temperaturer opp til 150 ° C.
3. Ved å konsentrere lyset fra lysarmaturen på et lite panel, får vannvarmeveksleren strøm, noe som resulterer i damp som snur turbinen og genererer elektrisitet.

Som vi sa tidligere, er ulempen den høye prisen, men i noen tilfeller er de den beste løsningen. For eksempel i ekvatoriale land, der moduloverflaten kan nå 80 ° C.

Hvordan koble til solcellepaneler?

Et solcellepanel er en enkel strømkilde som et oppladbart batteri eller batteri. Derfor gjelder de samme lovene som for strømforsyninger. Solcellepaneler kan kobles til hverandre i serie, parallell eller til og med serieparallell. Les mer om hvilke typer strømforsyningstilkoblinger i denne artikkelen.

Seriell tilkobling

Slik ser en parallell tilkobling av solcellepaneler ut. I dette tilfellet legges utgangsstrømmen sammen, og spenningen forblir den samme.

parallell tilkobling av solcellepaneler

Parallell forbindelse

Hvis du vil øke spenningen, bør du koble panelene i serie. I dette tilfellet blir spenningene dine mottatt fra hvert solcellepanel oppsummert.

seriekobling av solcellepaneler

Seriell-parallell forbindelse

Hvis du vil øke både spenningen og utgangsstrømmen, er panelene i dette tilfellet koblet i serie-parallell

seriparallell tilkobling av solcellepaneler

Polymer og organiske batterier

Moduler basert på polymer og organiske materialer har blitt utbredt de siste 10 årene, de er opprettet i form av filmstrukturer, hvis tykkelse sjelden overstiger 1 mm. Effektiviteten er nær 15%, og kostnadene er flere ganger lavere enn deres krystallinske kolleger.

Fordeler:

1. Lav produksjonskostnad.
2. Fleksibelt (rull) format.

Ulempen med paneler laget av disse materialene er redusert effektivitet over lang avstand. Men dette problemet blir fortsatt undersøkt, og produksjonen blir kontinuerlig modernisert for å eliminere ulempene som kan oppstå i den eksisterende generasjonen av denne typen batterier om 5-10 år.

Hvordan ta det riktige valget?

For huseiere på det europeiske kontinentet er valget ganske enkelt - det er en polykrystall eller en monokrystall laget av silisium. Samtidig, med begrensede områder, er det verdt å ta et valg til fordel for monokrystallinske paneler, og i fravær av slike begrensninger - til fordel for polykrystallinske batterier. Når du velger produsent, tekniske parametere for utstyr og tilleggssystemer, er det verdt å kontakte selskaper som er engasjert i både salg og installasjon av sett. Husk at uansett produsent, er det lite sannsynlig at kvaliteten på systemene fra "topp" produsentene vil variere, så ikke la deg lure ved å studere prispolitikken.

Hvis du bestemmer deg for å bestille en totalinstallasjon av en "solfarm", må du huske at selve panelene i pakken med slike tjenester bare tar 1/3 av den totale kostnaden, og tilbakebetalingen vil komme nær:

1. Et budsjettmessig men effektivt valg vil være paneler fra Amerisolar, den polykrystallinske modellen heter AS-6P30 280W, har en størrelse på 1640x992 mm og produserer henholdsvis 280 W effekt. Modulens effektivitet er 17,4%. Av minusene - garantien er bare 2 år. Men kostnaden er ~ 7 tusen rubler.
2. RS 280 POLY-modulen fra den kinesiske Runda vil være lik i kapasitet, kostnadene er enda lavere - omtrent 6 tusen rubler.
3. Hvis plassen er begrenset, bør du ta hensyn til produktet av LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC, effektiviteten er 19,1%, og med dimensjonene 1960x992 mm får vi 375 W energi ved utgangen. Kostnaden for et slikt batteri vil være rundt 10 tusen rubler.
4. Et annet effektivt alternativ med mindre dimensjoner, 1686x1016 mm, vil være et nytt produkt fra LG - NeOn 340 W."Ikke han" kan skilte med en effektivitet på 19,8%, men kan ikke skryte av en pris, det vil være mer enn halvparten høyere enn forrige prøve - omtrent 16 tusen rubler.
5. For de som ønsker å rette oppmerksomheten mot premium-segmentet, har det taiwanske selskapet BenQ lansert en monokrystalmodul SunForte PM096B00 333W på markedet, og produserer 333 W effekt på en utgang, med en nominell effektivitet på 20,4% med dimensjoner på 1559x1046 mm . Denne modulen mottok en imponerende kostnad på nesten 35 tusen rubler.

Hvorfor er effektivitet så viktig?

Effektivitet får stor betydning når du beregner arealet du kan bruke til et solsystemsystem. Med sammenlignbare størrelser på de beskrevne modulene fra Amerisolar AS-6P30 280W (1,63 kvadratmeter) og NeOn 340 W fra LG (1,71 kvadratmeter), vil forskjellen i effekt per kvadratmeter ved utgangen være 15,6%. På den ene siden virker dette kanskje ikke veldig effektivt, gitt mer enn dobbelt så stor prisforskjell, men når det gjelder begrenset plass eller et mer aggressivt miljø, kan det skifte ditt valg til fordel for denne kjente produsenten.

Den økte effektiviteten understreker ikke bare effektiviteten til produksjonsteknologien, men også kvalitetsmaterialene som brukes i produksjonen. Dette kan påvirke levetiden til enhetene, panelenes motstand mot den såkalte nedbrytningen. Ikke glem også produsentens garantiforpliktelser. Med representasjonskontorer og garantitjenester i nesten alle verdenshjørner, vil LG kunne skryte av en mer lojal tilnærming til kunder og oppfyllelse av sine forpliktelser.

Kontroller, motstand og inverter

• Kontroller kreves for å koble batteriene til nettverket. Han kontrollerer siktelsen.

• Motstand absorberer overflødig kraftproduksjon.

• Inverter er nødvendig for normal strømforsyning, med unntak av de tilfellene når det er nødvendig å strømforsyne mottakere som fungerer på likestrøm, og ikke på vekselspenning.

Selvfølgelig er det vanskelig å forstå alle komplikasjonene til et solbatteri. Men vi håper du finner svarene på sidene på nettstedet vårt. Arbeidet til solceller kan forstås tydeligere fra de grafiske diagrammene.