Солнечные панели — различные технологии

Солнечная панель -
Существует три распространенных типа солнечных элементов, использующих различные технологии: монокристаллические, мультикристаллические и тонкопленочные.
Монокристаллические и мультикристаллические ячейки изготавливаются из пластин, вырезанных из кремниевых блоков, а затем модифицированных посредством процесса, известного как «легирование».
Это включает в себя нагрев батареи в присутствии бора и фосфора, что изменяет структуру кремния таким образом, что он становится полупроводником.
Это тот же метод, что и при изготовлении компьютерных чипов.
После смешивания пластин в них образуется тонкий слой проводящих токов.
Соберите провода, приложенные с каждой стороны.
В пленочной технологии используются различные методы для нанесения слоев различных материалов непосредственно на металл или стекло.
Наиболее распространенный тонкий
Тонкопленочная панель представляет собой разновидность аморфного кремния, который можно увидеть повсюду — от часов и калькуляторов до мощных блоков питания.
Выработка электроэнергии с помощью фотоэлектрических батарей, подключенных к сети.
Гибкая панель — это производная от аморфной технологии.
Они изготавливаются на пластиковых или тонких металлических подложках, которые можно свернуть или прикрепить к поверхности.
Обычно их используют для кемпинга и катания на лодках, но они, как правило, довольно дороги в пересчете на доллар/ватт, хотя более крупные панели, предназначенные для установки на зданиях, конкурируют с традиционными жесткими панелями.
С точки зрения использования материалов, кристаллическая панель содержит больше полупроводниковых материалов, чем аналогичная пленочная панель с аналогичным выходным сигналом.
Это происходит потому, что в процессе нарезки кремниевого стержня или заготовки на куски (пластины) теряется большое количество материала.
Резка производится алмазной пилой, и лезвие алмазной пилы, вероятно, будет толще, чем получаемая пластина, поэтому в процессе может быть потеряно более половины кремния.
У аморфной панели такой проблемы нет, поэтому можно использовать менее 1% полупроводникового материала в качестве кристаллической панели.
Примером тому служит киномодуль Канека.
Активная толщина этих материалов составляет всего 0,3 микрометра.
Типичная толщина кристалла составляет 100–200 мм, это только кремний из расчета на 600 мкг/м³, и это не учитывает потери кремния в процессе нарезки кристаллической ячейки.
Почему компания Silicon использует такую ​​проблему?
Причин две.
Первый фактор — это энергия кремния.
Для производства солнечных панелей используется высокочистый кремний, требующий больших затрат энергии.
Второй факт заключается в том, что высокий
Кремний подходящего качества для этих целей обычно находится в дефиците из-за высокого спроса на него со стороны производителей солнечных батарей и интегральных схем, что приводит к завышенной цене.
Использование небольшого количества кремния в тонкопленочных панелях должно было бы сделать их более экономически выгодными, и возникает вопрос, почему это не так в настоящий момент, хотя высокий спрос на солнечные панели, вероятно, играет в этом немалую роль!
Солнечные панели имеют множество различных показателей, поэтому давайте разберемся, что они собой представляют и что означают. Номинальная (пиковая) мощность
Мощность: исходя из уровня солнечного света, это максимальная непрерывная выходная мощность панели.
Интенсивность освещения на панели снизилась.
1 кВт на квадратный метр.
Как правило, номинальная мощность солнечной панели — это номинальная пиковая мощность.
Номинальное напряжение (Вн)
: Системное напряжение для проектирования панели.
Панель на 12 В предназначена для системы на 12 В, но она будет вырабатывать напряжение значительно выше 12 В.
Некоторые панели можно перенастроить для работы с шестивольтовой или 24-вольтовой системой.
Другие панели предназначены для подключения к электросети.
Интерактивная система с номинальным выходным напряжением 48 В или даже выше.
Напряжение на пиковой мощности (Вп)
Это напряжение, измеренное на панели в момент, когда панель вырабатывает пиковую мощность.
Максимальная потребляемая мощность тока (Im)
Максимальный ток, доступный для панели при пиковой мощности.
Напряжение холостого хода (Voc)
: Максимально допустимое напряжение для нагрузки на панели отсутствует.
Для устройств с 36 ячейками и напряжением 12 В это обычно составляет около 21 В.
Ток короткого замыкания (Isc)
Когда выходное напряжение панели закорочено при температуре панели 25 °C, ток, получаемый при уровне солнечного света 1000 ватт на квадратный метр,
Температура при номинальной мощности: это температура, при которой производители солнечных панелей указывают номинальную мощность своих панелей.
Номинальная мощность большинства панелей составляет 25 °C, что является довольно нереалистичным показателем, поскольку температура панелей в типичных австралийских условиях может достигать 70 °C.
На рисунке 1 показано, как температура батареи влияет на выходную мощность кристаллической панели. Вольт-амперная характеристика (ВАХ)
Графики: это диаграммы выходного напряжения и тока при различном солнечном свете и температуре.
Они могут многое рассказать о способности панели справляться с повышением температуры и о том, как она работает в пасмурные дни.
Пример кривой вольт-амперной характеристики можно увидеть на рисунке 1.
Очевидно, что при расчете энергосистемы наиболее важными параметрами являются напряжение и ток при максимальной мощности.
Номинальная мощность панелей редко используется для расчета системы, поскольку она зависит от напряжения и тока.
Номинальное напряжение некоторых панелей немного выше или ниже, чем у других, что влияет на доступный электрический ток.
Номинальные значения напряжения холостого хода и тока короткого замыкания важны с точки зрения безопасности, особенно номинальные значения напряжения.
Серия из шести панелей, несмотря на номинальное напряжение 72 В, может выдавать постоянное напряжение более 120 В.
И так достаточно опасно.