Alarm Energy природные технологии Solar
image Следите за нами:

Как это работает

Статистикой установлено, что прогресс еще не везде успел, так как есть люди, которые напрямую зависят от керосина, газа и дров. И таких людей около двух миллиардов на всей планете. Использование этих компонентов негативно влияет на здоровье человека, вредно для окружающей среды и приводит к негативным последствиям экономического развития.

 В наше время внедрение децентрализованных и автономных источников энергии стало более выгодным с точки зрения как экологической, так и экономической. Энергией прошлого считается сейчас ископаемое топливо, так как оно не может в перспективе обеспечить человечество на долгий срок. Не боясь в будущее сегодня, двигаются разные формы энергии, одной из таких является – ЭНЕРГИЯ СОЛНЦА.

Особенно актуально применять солнечные фотоэлектрические панели в солнечных регионах, таких как Центральная Европа.

Солнечная фотоэлектрическая система – это электростанция, с помощью которой солнечное излучение превращается в электроэнергию. Ее установка представляет собой набор солнечных панелей, которые устанавливаются на специальной подставке или на крыше дома. Еще к ним входят аккумуляторные батареи, регулятор разряда-заряда аккумулятора и инвертора, в случае если нужно воспользоваться напряжением переменного тока.

Основой для построения такой системы служат солнечные панели. Такие панели собираются из раздельных элементов, работа которых построена на явлении фотоэффекта в полупроводниках. В таких преобразователях  применяется кремний с добавкой иных элементов, формирующих структуру p-n-переходом. Но при этом полупроводник не превышает толщину 0,2-0,3 мм.

В зависимости от того, каким образом организованы атомы кремния в кристалле, солнечные элементы делятся на виды:

     - Солнечные элементы из монокристаллического кремния
     - Солнечные элементы из поликристаллического кремния
     - Солнечные элементы из аморфного кремния
     - Солнечные элементы из нанокристолического кремния


Солнечные модули из монокристаллического кремния

Монокристаллические элементы имеют наивысшую эффективность преобразования энергии. Основной материал - крайне чистый кремний, из которого изготовлены монокристаллические солнечные панели, хорошо освоен в области производства полупроводников. Кремниевый монокристалл растет на семени, которое медленно вытягивается из кремниевого расплава. Стержни, полученные таким путем, режутся на части толщиной от 0,2 до 0,4 мм.

Затем эти диски подвергаются ряду производственных операций, таких как:

    - обтачивание, шлифовка и очистка;
    - наложение защитных покрытий;
    - металлизация;
    - антирефлексионное покрытие.

Солнечные модули из поликристаллического кремния

Поликристаллический кремний развивается, когда кремниевый расплав охлаждается медленно и находится под контролем. При производстве поликристаллических панелей операция вытягивания опускается, оно менее энергоемкое и значительно дешевле. Однако внутри кристалла поликристаллического кремния имеются области, отделенные зернистыми границами, вызывающие меньшую эффективность элементов поликристаллов. Для электроснабжения частных домов и дач, больниц, школ, кафе, средств связи, оборудования для здравоохранения. Тем не менее, эти панели пользуются примерно такой же популярностью на рынке, что и монокристаллические, поскольку пропорционально эффективности снижается цена производства.


Солнечные модули из аморфного кремния

В этом типе используются не кристаллы, а тончайшие слои кремния, напыленные в вакууме на пластик, стекло или металл. Этот тип является наиболее дешевым в производстве, но обладает серьезным недостатком. Слои кремния выгорают на свету значительно быстрее, чем у предыдущих типов. Снижение производительности на 20% может произойти уже через два месяца. Очень часто в России привлеченные низкой ценой люди приобретают такие панели и потом разочаровываются, поскольку уже через год-два такой элемент перестает давать энергию

Эта технология имеет ряд недостатков и преимуществ:

     - процесс производства солнечных панелей на основе аморфного кремния относительно простой и недорогой;
     - возможно производство элементов большой площади;
     - низкое энергопотребление.

Однако:

     - эффективность преобразования значительно ниже, чем в кристаллических элементах;
     - элементы подвержены процессу деградации.


Солнечные модули из нано кремния

Нанокристаллические солнечные батареи представляют собой батареи, имеющие специальную кремниевую подложку, которая дополнительно покрыта. Сверхтонкие плёнки нанокристаллов образуются в ходе процесса, который назвали «спин-покрытием». В нем предусмотрено размещение квантовых ячеек в растворе на ламинарном (плоском) субстрате (питательная среда кристаллов), который далее начинает вращаться на очень высокой скорости.

Толщина раствора равномерная, а субстрат вращается столько времени, сколько потребуется слою кристаллов приобрести необходимую толщину.

    - процесс производства солнечных панелей на основе нанокристалличского кремния относительно простой и недорогой;
    - возможно производство элементов любой формы;
    - высокой эффективности превращения солнечной энергии в электрическую Однако:

Новые высокие технологии на основе нано частиц позволяют создавать гибкие и жидкие – в виде краски – солнечные батареи, при помощи которых можно покрыть свой дом солнечными батареями, решив проблему обеспечения электроэнергией.

Фотоэлектрические системы бывают разных видов, но выделяют только два типа: соединённые с электросетью и автономные. Электросетевые станции возвращают лишнюю электроэнергию в сеть, которая в случае нехватки электроэнергии служит резервом. К примеру, дачный домик может легко обслуживать установка, состоящая из двух фотоэлектрических панелей с мощностью в сто ватт и аккумуляторной батареей на сто ампер/часов. Такой агрегат вырабатывает достаточное количество энергии для небольшого холодильника, телевизора, освещения и насоса для полива.

 Сеть соединённая с электросетью

Сеть не соединенная с электросетью

(автономная)

Фотоэлектрические солнечные системы имеют множество преимуществ. Механизм роботы очень прост, нет частей которые вращаются, эксплуатационное обслуживание тоже не понадобится за исключением того что их периодически нужно очищать поверхность солнечной панели.

В зависимости от размера аккумулятора солнечные панели вырабатывают электричество и запасают его в нем. В случае надобности потом потребляют электроэнергию из аккумуляторных батарей.
При выработке электрической энергии нету никакого шума, испарений токсических или углекислотных фотоэлектрический процесс тоже не испускает.

Такие солнечные панели являются просто необходимой и незаменимой вещью в далеких районах, где нет линий электропередач или они невыгодны экономически.
Нефтью 21-го столетия называют кремний, он является сырьем для изготовления солнечных элементов. Из расчетов  следует, что 1 кг кремния в составе солнечного элемента с КПД 15%, в течение тридцатилетней службы производит 300 МВтч электроэнергии. Столько же электроэнергии можно добыть, с помочью использования 75 т нефти.