Солнечные батареи для дома: принцип работы, типы, рейтинг ТОП 7 лучших производителей, отзывы

Бытовая техника

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.

Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

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

  • Возобновляемость. В отличие от газа или угля, энергия солнца почти бесконечна. По данным НАСА, Солнце будет согревать Землю не менее 6,5 миллиардов лет.
  • Доступность. Солнечные лучи адекватно освещают планету практически везде (разве что за исключением полюсов), продолжительности солнечного дня достаточно для преобразования в электричество.
  • Экологическая совместимость. Солнечная энергия — наиболее перспективная отрасль производства энергии для нужд человека с точки зрения борьбы с загрязнением окружающей среды. В процессе добычи вредные соединения не выделяются, ландшафт не портится, отходы не вывозятся.
  • Тишина. Производство электроэнергии из панелей не создает шума.
  • Нет необходимости в ежедневном обслуживании. Во время эксплуатации системы нет необходимости контролировать ее, достаточно чистить панели один раз в год и проводить техническое обслуживание каждые пять лет.
  • Высокая цена. Обустройство дома солнечными батареями может стоить очень дорого.
  • Использование дорогих и редких материалов. Это следует из предыдущего пункта. Главный фактор дороговизны и редкости (особенно в наших широтах) применения.
  • Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    Виды

    Различают следующие типы аккумуляторов:

    1. 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.
    2. 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).
    3. Аморфный кремний. Элементы на основе «обедненного» кремния (технологически неочищенного) имеют КПД не более 8%, дешевы и редко используются.
    4. Теллурид кадмия (CdTe). Продвинутая пленочная технология, дешевле примерно на треть, КПД не более 11%.
    5. 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:

  • E-Power 25 Вт;
  • Solar Sila 30 Вт;
  • E-Power 50 Вт;
  • TopRay Solar 65P;
  • ТСМ-95А;
  • ФСМ-160П;
  • Серафим СРП-270-6ПБ.
  • Рассмотрим их подробнее.

    E-Power 25Вт

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • высокий КПД (20,5%);
  • шасси на базе TRT.
  • панель без терминальных выходов.
  • 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

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • 4-х шинная технология”;
  • рама из анодированного алюминиевого сплава.
  • низкая общая эффективность — 17,12% по сравнению с другими позициями в рейтинге.
  • 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

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • пленочная технология позволяет складывать ткань до 30°;
  • водонепроницаемый;
  • впечатляющий КПД (21,5%).
  • высокий дрейф полотна.
  • 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

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • унифицированные терминалы;
  • закаленное стекло с повышенной проницаемостью;
  • анодированный алюминиевый профиль.
  • минусов не обнаружил.
  • 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

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • на тыльной стороне — клеммник;
  • сверху плотный защитный слой стекла.
  • массивные (7,9 кг).
  • 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

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • выходной ток 8,5 ампер;
  • распределительная коробка с защитой IP67.
  • размер общей конструкции (13 кг).
  • 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

    Солнечные панели для дома: принцип работы, виды, рейтинг ТОП-7 лучших производителей, отзывы

    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

  • один ватт переработанной энергии будет стоить всего 40 рублей от себестоимости панели;
  • закаленное стекло с двух сторон;
  • модуль выдерживает сильное ветровое давление (2400 Па) и снеговую нагрузку (5400 Па);
  • отличные характеристики в условиях низкой освещенности.
  • дефектов не обнаружено.
  • 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:

  • Портативный — Target Zero Nomad 7 Plus;
  • Российское производство — ТСМ-50;
  • Сделано в Китае — Yingli Solar 100.
  • Рассмотрим их подробнее.

    Портативные – Goal Zero Nomad 7 Plus

    Оцените статью