Солнечная система (батарея солнечных элементов), устройство, преобразующее энергию светового излучения непосредственно в электричество. Чаще всего это кристалл кремния p-типа, покрытый сверху кристаллом n-типа. В результате солнечного излучения, попадающего на фотоэлемент, высвобождаются электроны и создается разность потенциалов, так что между электродами, прикрепленными к двум кристаллам, может течь ток.
Все фотонные волны, длина которых меньше 1 микрона, способны вызывать выработку электрической энергии. Солнечные системы способны преобразовывать около одной десятой солнечной радиации в электричество. Их часто используют в качестве батарей в небольших электронных устройствах, таких как карманные калькуляторы. Панели из нескольких тысяч батарей могут генерировать мощность в несколько сотен ватт.
так получилось, что солнечные батареи — не первая попытка ученых приручить бесконечную энергию звезды в нашей солнечной системе и использовать ее в качестве источника энергии. Впервые в истории были разработаны системы солнечных коллекторов (они же тепловые солнечные электростанции). Они работали по принципу огромного котла: энергия, собранная с помощью линз, в одной точке кипятила воду, горячая вода, в свою очередь, заставляла вращаться лопасти.
Солнечные панели сами вырабатывают электроэнергию, что намного эффективнее. При прямом преобразовании теряется гораздо меньше энергии, чем при многоступенчатом, как в коллекторах (концентрация солнечного света, нагрев воды и производство пара, вращение паровой турбины и только в конце выработки электроэнергии генератором).
Солнечные элементы сегодня состоят из серии солнечных элементов, полупроводниковых компонентов, которые преобразуют солнечные лучи непосредственно в электричество. Процесс преобразования солнечной энергии в ток называется фотоэлектрическим эффектом.
Подобное явление впервые открыл французский ученый Александр Эдмон Беккерель в середине 19 века. Александр Столетов стал пионером в этой области: спустя полвека он создал рабочий фотоэлемент. А уже в ХХ веке фотоэлектрическое явление изучил и описал известный ученый Альберт Эйнштейн.
А если вы хотите узнать, какие солнечные батареи стоит покупать, рекомендуем прочитать статью на эту тему: «Солнечные батареи для дома». Принцип работы, виды, рейтинг 7 лучших ТОП производителей, отзывы — все подробности мы расскажем ниже.
Принцип работы
Как уже было сказано, полупроводники стали основой для создания фотоэлементов. В них отрицательно заряженные «лишние» частицы из насыщенного слоя могут покинуть свои энергетические уровни, в то время как ненасыщенный слой принимает эти частицы. Именно энергия света «отщепляет» заряженные частицы от атомов одного из слоев кристалла. Согласно описанному эффекту электроны «бегут» по кругу, заряжая тензодатчик (аккумуляторы).
Первым фотоэлектрическим материалом в истории развития и создания солнечных систем был селен. Фотокристаллы были созданы в основном с его помощью в конце 19 века. Но после непродолжительных испытаний от селена отказались: КПД кристалла не превышал 1.
Массовое развитие систем солнечных батарей стало возможным после разработок телекоммуникационной компании Bell Telephone: они создали фотоэлемент на основе кремния (кремний). И до сих пор весь мир создает аккумуляторы на основе этого материала.
Мощность дискретных кристаллов оказалась небольшой: потребителям (например, бытовой технике) требовался мощный ток. Именно по этой причине отдельные элементы соединяются в цепочку, образуя целую солнечную панель.
В целом панель выглядит так: элементы прикреплены к жесткому каркасу, чтобы при некорректной работе их можно было заменить без нарушения целостности системы. Для защиты от атмосферных осадков и других негативных воздействий панель покрывают толстой поверхностью из пластика или закаленного стекла.
Плюсы и минусы
Виды
Различают следующие типы аккумуляторов:
- Кремний. В свою очередь, они делятся на моно, мульти и поликристаллические. Они отличаются друг от друга технологией производства, небольшой разницей в эффективности (от 15 до 19%) и стоимости производства. Самый популярный вариант (поликристаллический) благодаря адекватному соотношению цены и качества.
- Тонкая пленка. Промышленные аккумуляторы. Используется в огромных солнечных «фермах». Они дешевле кремниевых, но занимают много места и требуют узкоспециализированного сопутствующего оборудования (контроллеры высокого напряжения и инверторы).
- Аморфный кремний. Элементы на основе «обедненного» кремния (технологически неочищенного) имеют КПД не более 8%, дешевы и редко используются.
- Теллурид кадмия (CdTe). Продвинутая пленочная технология, дешевле примерно на треть, КПД не более 11%.
- CIGS. Батарея представляет собой полупроводниковый материал, состоящий из меди, индия, галлия и селена. Наиболее перспективное направление развития. КПД на текущем этапе разработки составляет около 15%.
Рейтинг ТОП 7 лучших производителей солнечных батарей
Наша оценка сегодня будет включать:
Рассмотрим их подробнее.
E-Power 25Вт
Гибкая солнечная панель E-Power мощностью 25 Вт использует солнечные элементы SolarCity, что делает ее на 20% более эффективной, чем обычные солнечные панели, использующие китайские солнечные элементы, и значительно дешевле, чем солнечные панели SunPower, поэтому мы получаем такую же мощность по размеру и более низкую цену. В качестве основы используется не алюминий, а ТПТ, что делает его более гибким и легким (1,4 кг на 100 Вт) по сравнению с аналогами.
| Вид | пленка / монокристалл |
| Власть | 25 Вт |
| Текущий | 18 В 1,4 А |
| Эффективность | 20,5% |
| Измерение | 560х277х3 мм |
Цена: от 2500 до 2890 руб.
солнечные панели E-Power 25 Вт
Маленькая, но функциональная штука. Это готовое панно, покрытое защищенным стеклом. Он односторонний, с 4-мя скобами по периметру. Не особо массивный, общий вес чуть более пяти килограммов. Купил торг, получил несколько, все в лучшем виде. Я рекомендую!
SilaSolar 30Вт
Монокристаллическая солнечная батарея SilaSolar 30 Вт, изготовленная по технологии 4BB (4 шины), используется для небольших автономных или резервных электростанций, а также для автономных систем освещения. Для полной комплектации необходимо использовать аккумуляторы, инвертор, контроллер заряда и дополнительное крепежное оборудование.
| Вид | монокристалл |
| Власть | 30 Вт |
| Текущий | 18 В 1,67 А |
| Эффективность | 17,12% |
| Измерение | 540x440x25 мм |
Это будет стоить от 2100 до 2450 рублей.
солнечные панели SilaSolar мощностью 30 Вт
Популярная модель. Собран китайскими фотоэлементами. Простота установки, внизу есть клеммные розетки, панели собираются вместе без переходников — просто закрепите кабель прямо, заизолированный и вперед. Поставил маленькую аккумуляторную систему для освещения двора, все работает нормально. Я рекомендую!
E-Power 50Вт
Гибкие солнечные панели E-Power идеально подходят для установки и использования на лодках, яхтах и автомобилях.
Благодаря гибкому материалу пленку можно укладывать даже на неровные поверхности. Для его закрепления не требуется сверление.
| Вид | пленка / монокристалл |
| Власть | 50 Вт |
| Текущий | 17,6 В 2,8 А |
| Эффективность | 21,5% |
| Измерение | 545х535х3 мм |
Цена: от 4099 до 4500 руб.
солнечные панели E-Power мощностью 50 Вт
Хочу порекомендовать отличные панели I-Paver. Они универсальны: силовой и коммутационный выходы унифицированы, теоретически их можно подключить к любой другой панели. Состоит из тридцати двух последовательно соединенных фотоэлементов. Общее впечатление от покупки положительное, рекомендую!
TopRaySolar 65П
Солнечная система TopRaySolar 65P (TPS107S) изготовлена из высококачественных поликристаллических солнечных элементов с высоким КПД, что обеспечивает более высокую производительность и надежность модуля.
В производственном процессе используются только качественные и сертифицированные комплектующие от всемирно известных производителей и многолетний опыт в области солнечной энергетики. Солнечный модуль состоит из 72 поликристаллических солнечных элементов размером 125×31,2 мм.
| Эффективность | 19% |
| Вид | поликристалл |
| Текущий | 12 В 3,2 А |
| Власть | 65 Вт |
| Измерение | 661x628x25 мм |
Стоимость: от 3800 до 4370 руб.
солнечные батареи TopRaySolar 65P
Я выбрал из всех разновидностей и остановил свой выбор на TRS. Элементы, конечно же, производятся в Китае и собираются там. По качеству все понравилось, есть опоры вверху и внизу. Стекло действительно закаленное и очень толстое, впервые с таким столкнулся. Так что я счастлива, пожалуйста!
ТСМ-95 А
Модуль из монокристаллического кремния под стеклом в алюминиевой раме. Сзади есть клеммная колодка.
Модуль односторонний, использует специальное структурированное стекло, в котором потери световой энергии сведены к минимуму. Это позволило получить примерно на 15% больше мощности на единицу площади модуля.
| Вид | монокристалл |
| Измерение | 1183x563x43 мм |
| Текущий | 18 В, 5,28 А |
| Власть | 95 Вт |
| Эффективность | 18,7% |
Это будет стоить от 11000 до 12700 рублей.
солнечные батареи ТСМ-95 А
Ежедневный опыт показывает, что стоимость освещения дома может быть очень высокой. Важность этого вопроса высока, поэтому я решил (частично) переключить свет на автономное питание и купил TSM-95A. Отлично поработал над интернет-видеоуроками с установкой и подключением, все работает. Я удовлетворен.
ФСМ-160П
Использование новейших диодных распределительных коробок сводит к минимуму потери мощности при затемнении, обеспечивает стабильную работу и долгий срок службы. Степень защиты IP65.
Высококачественный анодированный алюминиевый профиль с дренажными отверстиями и жесткой конструкцией, предотвращающей деформацию модуля в экстремальных погодных условиях. Солнечные модули серии FSM сертифицированы по ГОСТ Р МЭК 60065-2005.
| Власть | 160 Вт |
| Эффективность | 17,5% |
| Текущий | 18,8 В 8,51 А |
| Вид | поликристалл |
| Измерение | 1482x674x35 мм |
Цена: от 7 350 до 8 500 руб.
солнечные батареи ФСМ-160П
Ставлю на крышу дачи. Я взял две панели, рассчитывая на мощность коттеджа (около 800 Вт). На самом деле это оказалось не очень дорого. Мы живем в Сочи, здесь солнца не хватает, система отлично работает. Использую как резервный источник, иногда бывают перебои в подаче электроэнергии. Все отлично, доволен!
Seraphim SRP-270-6PB
Высокая эффективность и производительность каждого элемента; закаленное стекло с антибликовым покрытием с повышенным светопропусканием и низким содержанием железа; высокая надежность и сильная механическая стойкость; стандартная водонепроницаемая распределительная коробка с 6 байпасными диодами; высокая устойчивость к различным сложным климатическим условиям.
| Вид | поликристалл |
| Власть | 270 Вт |
| Текущий | 31 В 8,6 А |
| Эффективность | 19,6% |
| Измерение | 1640x992x35 мм |
Придется выложить от 10 770 до 12 000 рублей.
солнечные батареи Серафим СРП-270-6ПБ
Рекомендую покупать панно от Серафима. Во-первых, они качественные и сертифицированы по стандарту ISO9001. Во-вторых, они очень экономичны. Купил в том году, с дедушкой подключили к гаражу, все было нормально. Работает отлично, запитал телевизор и свет в одном гараже.
Сравнительная таблица представленных моделей
Краткие характеристики рассмотренных моделей собраны в следующей таблице:
|
Шаблон |
Вид | Мощность, Вт | Ток, В / А | Эффективность, % |
Габаритные размеры, мм |
| E-Power 25 Вт | пленка / монокристалл | 25 | 18 / 1,4 | 20,5 | 560х277х3 |
| SilaSolare 30 Вт | монокристалл | тридцать | 18 / 1,67 | 17,12 | 540x440x25 |
| E-Power 50 Вт | пленка / монокристалл | 50 | 17,6 / 2,8 | 21,5 | 545x535x3 |
| TopRaySolar 65P | поликристалл | 65 | 12 / 3,2 | 19 | 661x628x25 |
| ТКМ-95А | монокристалл | 95 | 18 / 5,28 | 18,7 | 1183x563x43 |
| ФСМ-160П | поликристалл | 160 | 18,8 / 8,51 | 17,5 | полный размер — 1482x674x35 |
| Серафим СРП-270-6ПБ | поликристалл | 270 | 31 / 8,6 | 19,6 | 1640x992x35 |
Списки лучших
Предлагаем вам ознакомиться со многими другими моделями, представленными в этих категориях:
Рассмотрим их подробнее.
