Güneş blokajlarının güneş paneli enerji üretimine etkisi

Çalışma prensibi

Birçok güneş pilinin tasarımı, fiziksel anlamda fotovoltaik dönüştürücüler oldukları ilkesine göre yapılır. Güç üretme etkisi "p - n" birleşim yerinde kendini gösterir.

Güneş enerjisini kendi içinde yoğunlaştırmak için, paneller şeklinde yarı iletkenler yapılır. Bu nedenle bu yapılar, şekillerine (esnek veya statik) - güneş panelleri - bakılmaksızın aynı adı almıştır.

Güneş panelleri ve bunlara dayalı sistemlerin prensibi nedir? Panel, birbirinden ayırt edilebilir özelliklere sahip 2 çakmaktaşı plaka içerir. Elektrik üretme süreci şu şekildedir:

1. İlk gün güneş ışığına maruz kalmak elektron eksikliğine yol açar.
2. İkinci plakaya maruz kaldığında, fazla elektron alır.
3. Akım ileten bakır şeritler plakalara bağlanır.
4. Şeritler, yerleşik pillerle voltaj dönüştürücülere bağlanır.

Taban silikonlu gofrettir. Ancak bu yapıyı kesintisiz bir güç kaynağı olarak kullanmak için (ve sadece gündönümü sırasında değil), ona ucuz piller bağlanmaz (onların yardımıyla, ağa bağlı nesneler geceleri enerji tüketir).

Endüstride, güneş enerjisini absorbe eden yapı, birbirine bağlanan ve esnek veya sert bir destek üzerine yerleştirilen çok sayıda lamine fotovoltaik hücreden yapılır.

Yapının verimliliği, çeşitli faktörlerin uygulanmasına göre hesaplanır. Bunlardan başlıcaları, ilgili silikonun saflığı ve kristallerin yerleştirilmesidir.

Silisyum saflaştırma işlemi oldukça karmaşıktır ve kristalleri tek bir yönde düzenlemek kolay değildir. Verimliliği artırmaktan sorumlu süreçlerin karmaşıklığı, bu tür ekipmanlar için yüksek bir fiyata dönüşür.

Güneş panelleri enerji sektöründe umut verici bir yöndür, bu nedenle bu alandaki yeni projeleri araştırmak için milyarlarca dolar yatırım yapılıyor. PV dönüşümü, iletkenlerin ve yapısal elemanların manipülasyonu nedeniyle her çeyrekte artar. Aynı zamanda sadece silikon esas alınamaz.

Güneş panellerinin tarihçesi

İnsanlar uzun zamandır güneşin enerjisini kullanmayı düşünüyorlardı, ancak daha önceki teknolojik yetenekler bunun yapılmasına izin vermiyordu. Bu yöndeki başlangıç ​​noktası, fotovoltaik etkinin 1839 yılında bilim adamı A.E. Becquerel. Sadece 1883'te, bu kaynak üzerinde çalışan ilk modül icat edildiğinde, güneş enerjisinin kullanımı hakkında ciddi bir şekilde konuşmaya başladılar. Prototipler Fransa'da dünya sergisinde sunuldu, güneş ışınlarını aynalarla odakladılar ve onları buhara dönüştürdüler.

Bununla birlikte, bilim adamlarının ışın enerjisini elektrik enerjisine dönüştürebilen güneş panelleri oluşturmaları birkaç on yıl daha aldı. Cihazlar hantal ve etkisizdi. 20. yüzyılın 70'lerinde kabul edilebilir sonuçlar elde etmek mümkündü, ancak cihazlar o kadar pahalıydı ki sadece uzay endüstrisinde kullanılıyordu. Ev için ilk güneş panelleri 90'larda ortaya çıktı ve her yıl modifikasyonları sürekli olarak geliştiriliyor.

Fotovoltaik dönüştürücü türleri

Endüstride, cihaz tipine ve kullanılan fotovoltaik katmana göre güneş pillerinin bir sınıflandırması vardır.

Cihaza göre ayrılırlar:

• esnek elemanlardan paneller, esnektirler;
• sert elemanlardan yapılmış paneller.

Panelleri dağıtırken, çoğunlukla esnek ince film olanları kullanılır.Bazı düzensiz unsurları göz ardı ederek yüzeye serilirler, bu da bu tür bir cihazı daha çok yönlü hale getirir.

Sonraki enerji dönüşümü için fotovoltaik katman türüne göre, paneller aşağıdakilere ayrılır:

1. Silikon (tek kristal, polikristal, amorf).
2. Tellür - kadmiyum.
3. Polimerik.
4. Organik.
5. Arsenit - galyum.
6. İndiyum selenid - bakır - galyum.

Pek çok çeşidi olmasına rağmen, silikon ve tellür-kadmiyum güneş panelleri tüketici cirosunda aslan payına sahiptir. Bu iki tip, verimlilik / fiyat oranı nedeniyle seçilmiştir.

Monokristalin dönüştürücüler

Eğimli köşeleri olan panellerdir. Renkleri daima saf siyahtır.

Monokristal dönüştürücüler hakkında konuşursak, bir güneş pilinin çalışma prensibi kısaca orta verimli olarak tanımlanabilir. Böyle bir pilin ışığa duyarlı elemanlarının tüm hücreleri tek bir yöne yönlendirilmiştir.

Bu, benzer sistemler arasında en yüksek sonucu almanızı sağlar. Bu tip pillerin verimliliği% 25'e ulaşır.

Olumsuz tarafı, bu tür panellerin her zaman güneşe dönük olması gerektiğidir.

Güneş bulutların arkasına saklanıyorsa, ufka düşüyorsa veya henüz yükselmek için zamanı olmadıysa, piller oldukça zayıf bir güç akımı üretecektir.

Silikon güneş pillerinin özellikleri

Kuvars tozu, silikon için bir hammaddedir. Urallarda ve Sibirya'da bu malzemenin birçoğu var, bu nedenle, diğer alt türlerden daha fazla kullanımda olan ve olacak olan silikon güneş panelleridir.

Monokristal

Monokristalin gofretler (mono - Si), tüm gofret üzerine eşit olarak dağılmış mavimsi - koyu bir renk içerir. Bu tür gofretler için en saflaştırılmış silikon kullanılır. Ne kadar temiz olursa, bu tür cihazlar için piyasadaki güneş panellerinin verimliliği ve en yüksek maliyeti o kadar yüksek olur.

Tek kristal avantajları:

1. En yüksek verimlilik -% 17-25.
2. Kompaktlık - ekipmanın aynı güç koşullarında yerleştirilmesi için polikristal ile karşılaştırıldığında daha küçük bir alanın kullanılması.
3. Aşınma direnci - Çeyrek asır boyunca ana bileşenleri değiştirmeden elektrik üretiminin kesintisiz çalışması sağlanır.

Dezavantajları:

1. Toz ve kir - çöken toza duyarlılık, pillerin bir armatürden gelen ışıkla çalışmasına izin vermez ve buna bağlı olarak verimliliği azaltır.
2. Yüksek fiyat, artan geri ödeme süresine eşittir.

Mono - Si temiz hava ve güneş ışığına ihtiyaç duyduğundan, paneller açık alanlara monte edilir ve yüksekliğe çıkarılır. Bölgeye gelince, açık havanın yaygın olduğu ve güneşli günlerin sayısının maksimuma yakın olduğu alanlar tercih edilir.

Polikristal

Polikristalin plakalar (multi-Si), çok yönlü kristaller nedeniyle eşit olmayan bir mavi renge sahiptir. Silikon, kullanılan mono-Si'deki kadar saf değildir, bu nedenle bu tür güneş pillerinin maliyeti ile birlikte verimlilik biraz daha düşüktür.

Olumlu Polikristal Gerçekler:

1. Verimlilik% 12–18'dir.
2. Olumsuz havalarda, verimlilik Mono-Si'den daha iyidir.
3. Bu birimin fiyatı daha az ve geri ödeme süresi çok daha düşük.
4. Güneşe yönelim önemli değildir, bu yüzden onları çeşitli binaların çatılarına yerleştirebilirsiniz.
5. Çalışma süresi - 20 yıllık kesintisiz çalışmanın ardından enerji emiliminin ve elektriğin depolanmasının verimliliği% 20'ye düşer.

Dezavantajları:

1. Verimlilik% 12–18'e düşürülür.
2. Yeri talep ediyor. Normal bir elektrik üretim tesisi, tek bir kristal pilden daha fazla alana ihtiyaç duyar.

Amorf silikon

Panel üretim teknolojisi, önceki ikisinden önemli ölçüde farklıdır. Sıcak buharlar, kristal oluşumu olmadan alt tabakaya düşen hazırlama işlemine dahil olur.Aynı zamanda daha az üretim malzemesi kullanılır ve fiyat belirlenirken bu dikkate alınır.

Faydaları:

1. Verimlilik ikinci nesilde% 8-9, üçüncü nesilde% 12'ye kadar çıkmaktadır.
2. Daha az güneşli havalarda yüksek verimlilik.
3. Esnek modüller üzerinde kullanılabilir.
4. Sıcaklık yükseldikçe pillerin verimliliği düşmez, bu da standart olmayan bir şekle sahip herhangi bir yüzeye monte edilmesine olanak tanır.

Ana dezavantaj, daha düşük bir verimlilik (diğer analoglarla karşılaştırıldığında) olarak kabul edilebilir ve bu nedenle, ekipmandan karşılaştırılabilir bir getiri elde etmek için geniş bir alan gerektirir.

Güneş panelleri nasıl seçilir?

Hangi modellerin daha iyi olduğuna dair kesin bir cevap yok, hepsi birçok faktöre bağlı. Bir güneş paneli seçerken aşağıdaki noktalara dikkat etmeniz gerekir:

1. Finansman
   ... Fazladan ödeme yapmamak için, evde kullanım için yaklaşık 12 kW'lık bir cihaz satın almanız önerilir.
2. Güç
   ... Satışta farklı teklifler var. Burada elektrikli ev aletlerinin sayısını hesaba katmak ve% 10-15'lik bir stok dahil etmek gerekiyor.
3. Taşıyıcı cam
   ... Fotosel paneli, zorunlu laminasyon ile sertleştirilmiş bir yüzeyin altına gizlenmelidir. Cam, oluğa yerleştirilir ve bir sızdırmazlık maddesi ile sabitlenir.
4. Profil malzemesi ve kalınlığı
   ... Sertleştirici kirişlere sahip güvenilir bir destek elemanı olmalıdır.
5. Ekipmanlar
   ... Panellere ek olarak, tam teşekküllü bir ağ oluşturmak için tüm bileşenleri hemen satın almanız gerekir.
6. Montaj yöntemi ve konumu
   ... Sabahtan öğlene kadar güneş ışığının en yoğun olduğu bir yer seçmeniz gerekiyor.
7. Güneş panelleri ömrü
   ... Gösterge, malzemenin sızdırmazlık kalitesine bağlıdır. Ne kadar büyükse, ekipmanı onarmak ve değiştirmek için o kadar uzun süre endişelenmemelisiniz.

Taşınabilir güneş paneli

Alternatif elektrik üretme yöntemlerinin popülaritesi, taşınabilir cihazların ortaya çıkmasına neden olmuştur. Şebeke olmadan elektriğe erişmek için geliştirilmiş bir güneş paneli kullanılır. Model seçimi, gereksinimlere bağlı olarak gerçekleştirilir:

1. Telefonun bataryasını şarj etmek için 2-3 bin mAh depolama kapasitesine sahip bir cihaz yeterli. Ağırlığı 300 gr'dır.
2. Küçük ev aletleri veya dizüstü bilgisayarlar, en az 2500 mA çıkış akımına sahip bir model tarafından desteklenebilir. Birbirine bağlı birkaç panelden oluşan katlanabilir bir çantaya benziyor. 2 kg'a kadar ağırlık.

Silikon olmayan modüllere genel bakış

Daha pahalı analoglardan yapılan güneş panelleri% 30'luk bir katsayıya ulaşır; silikon bazlı benzer sistemlerden birkaç kat daha pahalı olabilirler. Bazıları agresif bir ortamda çalışma yeteneğine sahipken hala daha düşük bir verime sahiptir. Bu tür panellerin üretimi için en çok kadmiyum tellür kullanılır. Diğer öğeler de kullanılır, ancak daha az sıklıkla kullanılır.

Başlıca avantajları listeleyelim:

1. Nispeten ideal koşullarda, hatta% 40'a ulaşma kabiliyeti ile% 25 ila% 35 arasında yüksek verimlilik.
2. Fotoseller 150 ° C'ye kadar olan sıcaklıklarda bile kararlıdır.
3. Armatürden gelen ışığı küçük bir panel üzerinde yoğunlaştırarak, su ısı eşanjörüne güç verilir, bu da türbini döndüren ve elektrik üreten buharla sonuçlanır.

Daha önce de söylediğimiz gibi, dezavantaj yüksek fiyattır, ancak bazı durumlarda en iyi çözümdür. Örneğin, modüllerin yüzeyinin 80 ° C'ye ulaşabildiği ekvator ülkelerinde.

Mini güneş enerjisi santrali nasıl yapılır

Şimdi Ali ile bir güneş kontrol cihazı bana uyar

Laboratuvarımız için klasik şemaya göre bir mini elektrik santrali yapacağız:

Mavi kutu denetleyicidir. Alttaki kara kutu, 12 Volt DC'yi aküden 220 Volt AC'ye (ev prizinizdeki voltaja) dönüştüren bir invertördür. Diyagramın geri kalanını zaten biliyorsunuz.Bu devre tamamen bağımsızdır ve minimum bakım gerektirir.

Polimer ve organik piller

Polimer ve organik malzemelere dayalı modüller son 10 yılda yaygınlaştı, kalınlığı nadiren 1 mm'yi geçen film yapıları şeklinde oluşturuldu. Verimlilikleri% 15'e yakındır ve maliyetleri kristal emsallerinden birkaç kat daha düşüktür.

Faydaları:

1. Düşük üretim maliyeti.
2. Esnek (rulo) format.

Bu malzemelerden yapılan panellerin dezavantajı, uzun mesafelerde verimliliğin düşmesidir. Ancak bu konu halen araştırılmakta ve 5-10 yıl içerisinde bu tip bataryaların mevcut neslinde ortaya çıkabilecek dezavantajları ortadan kaldırmak için üretim sürekli modernize edilmektedir.

Güneş paneli nasıl bağlanır?

Bu cihazlar titiz değildir, çatıda, balkonda veya şantiyede iyi aydınlatılmış herhangi bir yere kurulabilirler. Asıl mesele, bağlantıyı ufuktan eğim açısını ve konumun yönünü gözlemleyecek şekilde gerçekleştirmektir. Güneş panellerinin montajı, dört noktada yüksek kaliteli ankraj gerektirir. Bu, kelepçeler veya cıvatalar kullanılarak yapılabilir. Bundan sonra, tüm bileşenler seri olarak bağlanır. Aşağıdaki şemaya uymanız tavsiye edilir:

1. Pili bir bakır kablo kullanarak denetleyiciye bağlayın.
2. Fotosel ve kontrolörü bağlayın.
3. Son olarak, inverter aküye bağlanır.

Doğru seçim nasıl yapılır?

Avrupa kıtasında bulunan ev sahipleri için seçim oldukça basittir - bu bir polikristal veya silikondan yapılmış bir monokristaldir. Aynı zamanda, sınırlı alanlarla, monokristal paneller lehine ve bu tür kısıtlamaların yokluğunda - polikristalin piller lehine bir seçim yapmaya değer. Bir üretici, ekipmanın teknik parametreleri ve ek sistemler seçerken, kitlerin hem satışı hem de montajı ile uğraşan şirketlerle iletişime geçmeye değer. Üreticiden bağımsız olarak, "en iyi" üreticilerin sunduğu sistemlerin kalitesinin farklı olmayacağını unutmayın, bu nedenle fiyatlandırma politikasını inceleyerek kandırılmayın.

Bir "güneş çiftliği" nin anahtar teslimi kurulumunu sipariş etmeye karar verirseniz, bu tür hizmetler paketindeki panellerin kendilerinin toplam maliyetin yalnızca 1 / 3'ünü alacağını ve geri ödemenin yaklaşık olarak gerçekleşeceğini unutmayın:

1. Bütçesel ancak etkili bir seçim Amerisolar'dan paneller olacak, polikristalin model AS-6P30 280W, 1640x992 mm boyutunda ve sırasıyla 280 watt güç üretiyor. Modül verimliliği% 17.4'tür. Eksilerden - garanti sadece 2 yıldır. Ancak maliyet ∼7 bin ruble.
2. Çin Runda'dan RS 280 POLY modülü kapasite bakımından benzer olacak, maliyet daha da düşük - yaklaşık 6 bin ruble.
3. Alan sınırlı ise LEAPTON SOLAR - LP72-375M PERC ürününe dikkat etmelisiniz, verimlilik% 19,1 ve 1960x992 mm ölçülerinde çıkışta 375 W enerji alıyoruz. Böyle bir pilin maliyeti yaklaşık 10 bin ruble olacak.
4. Daha küçük boyutları olan 1686x1016 mm'lik diğer bir etkili seçenek, LG'nin yeni ürünü NeOn 340 W olacak. örnek - yaklaşık 16 bin ruble ...
5. Dikkatini premium segmente çevirmek isteyenler için Tayvanlı BenQ şirketi SunForte PM096B00 333W monokristal modülünü piyasaya sürdü, çıktıda 333 W güç, 1559x1046 mm boyutlarında% 20.4 nominal verime sahip. . Bu modül, neredeyse 35 bin ruble gibi etkileyici bir maliyet aldı.

Bileşenler

Cihazın kendisi ve enerji kaynağının çalışma prensibi basit olarak adlandırılabilir. Yalnızca iki bölümden oluşur:

• Ana bina;
• dönüşüm blokları.

Çoğu durumda, gövde plastikten yapılır. Dönüştürücü blokların eklendiği sıradan bir döşemeye benziyor.
Dönüştürme birimi silikon bir levhadır. İki şekilde yapılabilir.:

• polikristalin;
• monokristal.

Polikristalin yöntem daha ucuzdur ve tek kristal yöntem en etkili yöntem olarak kabul edilir.

Diğer tüm ek parçalar (örneğin, denetleyiciler ve invertörler), cihazlar ve mikro devreler yalnızca enerji kaynağının verimliliğini ve işleyişini artırmak için bağlanır. Güneş pili onlarsız da çalışabilir.

Aklında tut: Bu kaynağın çalışmaya başlaması için tüm dönüştürme birimlerinin doğru ve doğru bir şekilde bağlanması gerekir.

Bu makale, güneş panellerinin gücünün hesaplanmasına yardımcı olabilir:

İki tür bağlantı vardır.:

• tutarlı;
• paralel.

Tek fark, paralel bir bağlantıda akımda bir artışın meydana gelmesi ve seri bağlantıda voltajın artmasıdır.
Aynı anda iki parametrenin maksimum işlemine ihtiyaç duyulursa, paralel seri kullanılır.

Ancak, yüksek yüklerin bazı kontakların yanmasına neden olabileceği akılda tutulmalıdır. Bunu önlemek için diyotlar kullanılır.

Bir diyot, fotoselin dörtte birini koruyabilir. Cihazın içinde değillerse, ilk yağmur veya kasırgadan sonra tüm enerji kaynağının çalışmayı durdurma olasılığı yüksektir.

Önemli bir nokta: ne birikim ne de mevcut güç, modern ev aletlerinin olası parametrelerine karşılık gelmez, bu nedenle elektriği yeniden dağıtmak ve biriktirmek gerekir.
Bunun için ek olarak en az iki pil bağlamanız önerilir. Biri birikimli olacak ve ikincisi yedek veya yedek olacak.
Ek pillerin çalışmasına bir örnek verelim. Hava güzel ve güneşli olduğunda, şarj hızlı bir şekilde gider ve kısa bir süre sonra fazla enerji ortaya çıkar.

Bu nedenle, tüm bu süreç, belirli bir anda tüm gereksiz elektriği ek rezervlere aktarabilen özel bir reosta tarafından kontrol edilir.

Bu yazıda güneş paneli sahiplerinin incelemeleri hakkında bilgi edinebilirsiniz:

Verimlilik neden bu kadar önemlidir?

Bir güneş enerjisi dizisi sistemi için kullanabileceğiniz alan hesaplanırken verimlilik büyük önem kazanıyor. Amerisolar AS-6P30 280W'den (1,63 metrekare) ve LG'den NeOn 340 W'den (1,71 metrekare) açıklanan modüllerin karşılaştırılabilir boyutları ile çıktıdaki metrekare başına güç farkı% 15,6 olacaktır. Bir yandan, fiyat farkının iki katından fazla olduğu göz önüne alındığında, bu çok etkili görünmeyebilir, ancak sınırlı alan veya daha agresif bir ortam durumunda, seçiminizi bu tanınmış üreticinin lehine değiştirebilir.

Artan verimlilik, sadece üretim teknolojisinin verimliliğini değil, aynı zamanda imalatta kullanılan kaliteli malzemeleri de vurgulamaktadır. Bu, cihazların ömrünü, panellerin sözde bozulmaya karşı direncini etkileyebilir. Üreticinin garanti yükümlülüklerini de unutmayınız. Dünyanın hemen hemen her köşesindeki temsilcilik ofisleri ve garanti hizmetleri ile LG, müşterilere daha sadık bir yaklaşımla ve yükümlülüklerini yerine getirirken övünecek.

Güneş panelleri değerlendirmesi

PV modülleri için artan talep, piyasada çok sayıda yeni üreticinin ortaya çıkmasına neden olmuştur. Sıradan bir insanın belirli bir model lehine doğru seçimi yapması zordur. Size en iyi güneş panellerinin derecesini tanımanızı öneriyoruz:

1. Trina Solar;
2. Jinko Solar;
3. Canadian Solar;
4. Seraphim;
5. JA Solar;
6. Panasonic;
7. SunTech;
8. LONGi Solar;
9. ABi-Solar;
10. Risen Solar.

Rus yapımı güneş panelleri henüz en iyiler listesine girmemiş olsa da, büyük miktarlarda üretiliyor ve yavaş yavaş evde pazarı fethediyorlar. Her alıcı, hangi şirketi seçeceğine bireysel olarak karar verir. Yerli bir üretici veya yabancı bir üretici olabilir, hepsi mali duruma ve ortaya çıkan gereksinimlere bağlıdır.