Сонечная панэль - гэта прылада, якая прама ці ўскосна пераўтворыць сонечнае выпраменьванне ў электрычную энергію праз фотаэлектрычны або фотахімічны эфект шляхам паглынання сонечнага святла.Асноўным матэрыялам большасці сонечных панэляў з'яўляецца «крэмній».Фатоны паглынаюцца крэмніевым матэрыялам;энергія фатонаў перадаецца атамам крэмнія, у выніку чаго электроны пераходзяць і становяцца свабоднымі электронамі, якія назапашваюцца па абодва бакі PN-пераходу, утвараючы рознасць патэнцыялаў.Калі знешняя ланцуг уключана, пад дзеяннем гэтага напружання па вонкавай ланцугу будзе праходзіць ток, які стварае пэўную выхадную магутнасць.Сутнасць гэтага працэсу: працэс пераўтварэння энергіі фатона ў электрычную.
Разлік магутнасці сонечных батарэй
Сонечная сістэма вытворчасці электраэнергіі пераменнага току складаецца з сонечных панэляў, кантролераў зарада, інвертараў і акумулятараў;сонечная сістэма выпрацоўкі пастаяннага току не ўключае інвертар.Для таго, каб сонечная сістэма выпрацоўкі электраэнергіі забяспечвала дастатковую магутнасць для нагрузкі, неабходна разумна выбіраць кожны кампанент у адпаведнасці з магутнасцю электрапрыбора.Вазьміце выхадную магутнасць 100 Вт і выкарыстоўвайце яе на працягу 6 гадзін у дзень у якасці прыкладу, каб пазнаёміць з метадам разліку:
1. Спачатку разлічыце спажыванне ват-гадзін у дзень (уключаючы страты інвертара): калі эфектыўнасць пераўтварэння інвертара складае 90%, то пры выхаднай магутнасці 100 Вт фактычная выхадная магутнасць павінна быць 100 Вт/90 % =111 Вт;калі ён выкарыстоўваецца 5 гадзін у дзень, выхадная магутнасць складзе 111 Вт * 5 гадзін = 555 Вт.
2. Разлічыце сонечную панэль: у адпаведнасці з штодзённым эфектыўным часам сонечнага ззяння ў 6 гадзін і з улікам эфектыўнасці зарадкі і страт у працэсе зарадкі, выхадная магутнасць сонечнай панэлі павінна быць 555Wh/6h/70%=130W.Сярод іх 70% - гэта фактычная магутнасць, якая выкарыстоўваецца сонечнай панэллю ў працэсе зарадкі.
Эфектыўнасць вытворчасці электраэнергіі сонечнымі панэлямі
Эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння сонечнай энергіі з монакрышталічнага крэмнію складае да 24%, што з'яўляецца самай высокай эфектыўнасцю фотаэлектрычнага пераўтварэння сярод усіх тыпаў сонечных элементаў.Але сонечныя элементы з монакрышталічнага крэмнію настолькі дарагія ў вырабе, што яны яшчэ не шырока і паўсюдна выкарыстоўваюцца ў вялікай колькасці.Полікрышталічныя крэмніевыя сонечныя батарэі таннейшыя за монакрышталічныя крэмніевыя сонечныя батарэі з пункту гледжання сабекошту вытворчасці, але эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння сонечных батарэй з полікрышталічнага крэмнію значна ніжэйшая.Акрамя таго, тэрмін службы сонечных батарэй з полікрышталічнага крэмнію таксама карацейшы, чым у сонечных батарэй з монакрышталічнага крэмнію..Такім чынам, з пункту гледжання эканамічнасці сонечныя элементы з монакрышталічнага крэмнію крыху лепшыя.
Даследчыкі выявілі, што некаторыя складаныя паўправадніковыя матэрыялы падыходзяць для сонечных фотаэлектрычных пераўтваральных плёнак.Напрыклад, CdS, CdTe;Паўправаднікі злучэння III—V: GaAs, AIPInP і інш.;тонкаплёнкавыя сонечныя элементы з гэтых паўправаднікоў паказваюць добрую эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння.Паўправадніковыя матэрыялы са шматлікімі градыентамі энергетычных зазораў могуць пашырыць спектральны дыяпазон паглынання сонечнай энергіі, тым самым паляпшаючы эфектыўнасць фотаэлектрычнага пераўтварэння.Так што вялікая колькасць практычных прымянення тонкаплёнкавых сонечных элементаў паказвае шырокія перспектывы.Сярод гэтых шматкампанентных паўправадніковых матэрыялаў Cu(In,Ga)Se2 з'яўляецца выдатным матэрыялам, які паглынае сонечнае святло.На яго аснове можна спраектаваць тонкаплёнкавыя сонечныя элементы са значна больш высокай эфектыўнасцю фотаэлектрычнага пераўтварэння, чым у крэмнію, а каэфіцыент фотаэлектрычнага пераўтварэння, якога можна дасягнуць, складае 18%.
Працягласць жыцця сонечных батарэй
Тэрмін службы сонечных панэляў вызначаецца матэрыяламі элементаў, загартаваным шклом, EVA, TPT і г.д. Як правіла, тэрмін службы панэляў вытворцаў, якія выкарыстоўваюць лепшыя матэрыялы, можа дасягаць 25 гадоў, але з уздзеяннем навакольнага асяроддзя, сонечныя батарэі Матэрыял дошкі з часам старэе.Пры звычайных абставінах магутнасць будзе аслаблена на 30% пасля 20 гадоў выкарыстання і на 70% пасля 25 гадоў выкарыстання.
Час публікацыі: 30 снежня 2022 г