Ahli fizik dari Rusia telah meningkatkan kecekapan panel solar sebanyak 20%

Hubungan antara kecekapan dan bahan dan teknologi

Bagaimanakah panel solar berfungsi? Berdasarkan sifat semikonduktor. Cahaya yang jatuh pada mereka menghasilkan ketukan oleh zarah elektronnya yang terletak di orbit luar atom. Sebilangan besar elektron mencipta potensi arus elektrik - dalam keadaan litar tertutup.

Untuk menyediakan penunjuk kuasa biasa, satu modul tidak akan mencukupi. Lebih banyak panel, lebih cekap operasi radiator, yang memberikan elektrik kepada bateri, di mana ia akan terkumpul.Atas sebab inilah kecekapan panel solar juga bergantung kepada bilangan modul yang dipasang. Lebih banyak daripada mereka, lebih banyak tenaga suria yang mereka serap, dan penunjuk kuasa mereka menjadi susunan magnitud yang lebih tinggi.

Bolehkah kecekapan bateri dipertingkatkan? Percubaan sedemikian telah dibuat oleh pencipta mereka, dan lebih daripada sekali. Jalan keluar pada masa hadapan mungkin pengeluaran unsur-unsur yang terdiri daripada beberapa bahan dan lapisannya. Bahan-bahan diikuti sedemikian rupa sehingga modul boleh menyerap pelbagai jenis tenaga.

Sebagai contoh, jika satu bahan berfungsi dengan spektrum UV, dan satu lagi dengan spektrum inframerah, kecekapan sel suria meningkat dengan ketara. Jika anda berfikir pada tahap teori, maka kecekapan tertinggi boleh menjadi penunjuk kira-kira 90%.

Juga, jenis silikon mempunyai pengaruh yang besar terhadap kecekapan mana-mana sistem suria. Atomnya boleh didapati dalam beberapa cara, dan semua panel, berdasarkan ini, dibahagikan kepada tiga jenis:

• kristal tunggal;
• polihablur;
• unsur silikon amorfus.

Sel suria dihasilkan daripada monokristal, kecekapannya adalah kira-kira 20%. Mereka mahal kerana mereka adalah yang paling berkesan. Polikristal jauh lebih rendah dalam kos, kerana dalam kes ini kualiti kerja mereka secara langsung bergantung pada ketulenan silikon yang digunakan dalam pembuatannya.

Elemen berasaskan silikon amorfus telah menjadi asas untuk penghasilan panel solar fleksibel filem nipis. Teknologi pembuatan mereka lebih mudah, kosnya lebih rendah, tetapi kecekapannya kurang - tidak lebih daripada 6%. Mereka cepat haus. Oleh itu, untuk meningkatkan hayat perkhidmatan mereka, selenium, galium, dan indium ditambah kepada mereka.

Penggunaan

Elektronik mudah alih

Untuk membekalkan elektrik dan / atau mengecas semula bateri pelbagai elektronik pengguna - kalkulator, pemain, lampu suluh, dsb.

Bekalan tenaga bangunan

Bateri solar di atas bumbung rumah

Sel suria bersaiz besar, seperti pengumpul suria, digunakan secara meluas di kawasan tropika dan subtropika dengan jumlah hari yang cerah. Terutamanya popular di negara-negara Mediterranean, di mana ia diletakkan di atas bumbung rumah.

Rumah baharu di Sepanyol telah dilengkapi dengan pemanas air solar sejak Mac 2007 untuk menyediakan antara 30% dan 70% daripada keperluan air panas mereka, bergantung pada lokasi rumah dan jangkaan penggunaan air. Bangunan bukan kediaman (pusat membeli-belah, hospital, dll.) mesti mempunyai peralatan fotovoltaik.

Pada masa ini, peralihan kepada panel solar menyebabkan banyak kritikan di kalangan orang. Ini disebabkan oleh kenaikan harga elektrik, kekacauan landskap semula jadi. Penentang peralihan panel solar dikritik kerana sedemikian peralihan, sebagai pemilik rumah dan tanah di mana panel solar dipasang dan ladang angin, menerima subsidi daripada negeri, manakala penyewa biasa tidak. Dalam hal ini, Kementerian Ekonomi Persekutuan Jerman telah membangunkan rang undang-undang yang akan membolehkan dalam masa terdekat untuk memperkenalkan faedah untuk penyewa yang tinggal di rumah yang dibekalkan dengan tenaga daripada pemasangan fotovoltaik atau loji kuasa haba blok. Seiring dengan pembayaran subsidi kepada pemilik rumah yang menggunakan sumber tenaga alternatif, ia dirancang untuk membayar subsidi kepada penyewa yang tinggal di rumah tersebut.

Gunakan di angkasa

Panel solar adalah salah satu cara utama untuk menjana tenaga elektrik pada kapal angkasa: ia beroperasi untuk masa yang lama tanpa menggunakan sebarang bahan, dan pada masa yang sama ia mesra alam, tidak seperti sumber tenaga nuklear dan radioisotop.

Walau bagaimanapun, apabila terbang pada jarak yang jauh dari Matahari (di luar orbit Marikh), penggunaannya menjadi bermasalah, kerana aliran tenaga suria adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari Matahari. Apabila terbang ke Zuhrah dan Utarid, sebaliknya, kuasa bateri suria meningkat dengan ketara (di wilayah Zuhrah sebanyak 2 kali ganda, di wilayah Utarid sebanyak 6 kali).

Penggunaan dalam perubatan

Para saintis Korea Selatan telah membangunkan sel suria subkutan. Sumber tenaga kecil boleh ditanam di bawah kulit seseorang untuk memastikan kelancaran operasi peranti yang ditanam di dalam badan, seperti perentak jantung. Bateri sedemikian adalah 15 kali lebih nipis daripada rambut dan boleh dicas semula walaupun pelindung matahari digunakan pada kulit.

Apakah kecekapan

Jadi, kecekapan bateri ialah jumlah potensi yang sebenarnya dihasilkannya, ditunjukkan sebagai peratusan. Untuk mengiranya, adalah perlu untuk membahagikan kuasa tenaga elektrik dengan kuasa tenaga suria yang jatuh di permukaan panel solar.

Kini angka ini berada dalam julat antara 12 hingga 25%. Walaupun dalam amalan, memandangkan keadaan cuaca dan iklim, ia tidak melebihi 15. Sebabnya adalah bahan dari mana bateri solar dibuat. Silikon, yang merupakan "bahan mentah" utama untuk pembuatannya, tidak mempunyai keupayaan untuk menyerap spektrum UV dan hanya boleh berfungsi dengan sinaran inframerah.Malangnya, disebabkan kekurangan ini, kita membazirkan tenaga spektrum UV dan tidak menggunakannya dengan baik.

Kesan ke atas prestasi pelbagai faktor.

Meningkatkan kecekapan modul solar adalah pening bagi semua penyelidik yang bekerja ke arah ini. Sehingga kini, kecekapan peranti sedemikian berada dalam julat dari 15 hingga 25%. Peratusannya sangat rendah. Bateri solar adalah peranti yang sangat aneh, operasi yang stabil bergantung pada banyak sebab.

Faktor utama yang boleh mempengaruhi prestasi dalam dua cara termasuk:

• Bahan asas untuk sel suria. Yang paling lemah dalam hal ini ialah panel solar polihabluran dengan kecekapan sehingga 15%. Modul berasaskan indium-gallium atau kadmium-tellurium, mempunyai sehingga 20% produktiviti, boleh dianggap menjanjikan.
• Orientasi penerima solar. Sebaik-baiknya, panel solar dengan permukaan kerjanya harus menghadap matahari pada sudut yang betul. Dalam kedudukan ini, mereka harus selama mungkin. Untuk meningkatkan tempoh kedudukan modul yang betul di kawasan matahari, rakan sejawat yang lebih mahal mempunyai peranti pengesan matahari dalam senjata mereka yang memutarkan bateri mengikut pergerakan bintang.
• Terlalu panas pemasangan. Suhu tinggi mempunyai kesan negatif terhadap penjanaan kuasa, oleh itu, semasa pemasangan, adalah perlu untuk memastikan pengudaraan dan penyejukan panel yang mencukupi. Ini dicapai dengan memasang jurang pengudaraan antara panel dan permukaan pemasangan.
• Bayang-bayang yang dilemparkan oleh mana-mana objek boleh merosakkan kecekapan keseluruhan sistem dengan ketara.

Setelah memenuhi semua keperluan, dan, jika boleh, memasang panel pada kedudukan yang betul, anda boleh mendapatkan panel solar dengan kecekapan tinggi. Ia tinggi, tidak maksimum. Hakikatnya ialah kecekapan yang dikira, atau teori, adalah nilai yang diperoleh dalam keadaan makmal, dengan parameter purata waktu siang dan bilangan hari mendung.

Dalam amalan, sudah tentu, peratusan kecekapan akan lebih rendah.

Mengambil solar bateri untuk rumah anda, adalah lebih baik untuk memberi tumpuan kepada had prestasi yang lebih rendah, daripada yang atas. Dengan memilih modul solar dan semua komponen yang sesuai untuk kerja dengan cara ini, anda boleh yakin bahawa kapasiti pemasangan yang dipasang adalah mencukupi. Dengan memilih had prestasi yang lebih rendah dalam pengiraan, anda boleh menjimatkan pembelian panel tambahan yang dibeli untuk insurans semula sekiranya kekurangan kuasa.

Prospek pembangunan yang menggalakkan.

Sehingga kini, rekod mutlak kecekapan dalam tenaga suria adalah milik pemaju Amerika dan ialah 42.8%. Nilai ini adalah 2% lebih tinggi daripada rekod sebelumnya pada tahun 2010. Jumlah rekod tenaga telah dicapai dengan penambahbaikan sel solar yang diperbuat daripada silikon kristal. Keunikan kajian sedemikian adalah hakikat bahawa semua pengukuran dilakukan secara eksklusif dalam keadaan kerja, iaitu, bukan di makmal dan premis rumah hijau, tetapi di tempat sebenar pemasangan yang dicadangkan.

Di luar semua makmal teknikal yang sama, kerja untuk meningkatkan rekod terakhir tidak berhenti. Matlamat pembangun seterusnya ialah had kecekapan modul solar pada 50%.Setiap hari manusia semakin hampir dan dekat dengan saat apabila tenaga suria akan menggantikan sepenuhnya sumber tenaga yang berbahaya dan mahal yang digunakan pada masa ini, dan akan menjadi setanding dengan gergasi seperti loji kuasa hidroelektrik.

Kecekapan pelbagai jenis panel solar

Semua sel suria moden beroperasi berdasarkan sifat fizikal semikonduktor. Foton cahaya matahari, jatuh pada panel fotovoltaik, mengetuk elektron dari orbit luar atom. Akibatnya, pergerakan mereka bermula, yang membawa kepada kemunculan arus elektrik.

Panel tunggal tidak dapat memberikan kuasa biasa, jadi ia disambungkan dalam kuantiti tertentu ke bateri solar biasa. Lebih banyak sel fotovoltaik terlibat dalam sistem, lebih tinggi output kuasa elektrik.

Mengetahui prinsip panel, anda boleh menentukan kecekapannya. Secara teorinya, definisi kecekapan ialah jumlah tenaga elektrik yang dihasilkan dibahagikan dengan jumlah tenaga daripada sinaran matahari yang jatuh pada panel tertentu. Secara teorinya, sistem moden mampu menyampaikan sehingga 25%, tetapi pada hakikatnya angka ini tidak lebih daripada 15%. Banyak bergantung pada bahan dari mana panel dibuat. Sebagai contoh, silikon yang digunakan secara meluas mampu menyerap hanya sinar inframerah, dan tenaga sinaran ultraungu tidak dilihat olehnya dan terbuang.

Pada masa ini, kerja sedang dijalankan untuk penciptaan panel berbilang lapisan, yang memungkinkan untuk mengeluarkan panel solar dengan kecekapan tinggi. Reka bentuk mereka termasuk pelbagai bahan yang terletak dalam beberapa lapisan. Mereka dipilih sedemikian rupa sehingga mereka dapat menangkap semua kuanta tenaga utama.Iaitu, setiap lapisan bahan tertentu mampu menyerap salah satu jenis tenaga.

Secara teorinya, untuk peranti sedemikian, kecekapan boleh meningkat sehingga 87%, tetapi dalam praktiknya, teknologi untuk pembuatan panel sedemikian agak rumit. Di samping itu, kos mereka jauh lebih tinggi berbanding sistem solar standard.

Kecekapan bateri suria sebahagian besarnya bergantung pada jenis silikon yang digunakan dalam sel suria. Semua panel berdasarkan bahan ini dibahagikan kepada tiga jenis:

• Monocrystalline, dengan kecekapan 10-15%. Mereka dianggap paling berkesan, dan harganya lebih tinggi daripada peranti lain.
• Polihabluran mempunyai kadar yang lebih rendah, tetapi kos per wattnya jauh lebih rendah. Apabila menggunakan bahan berkualiti tinggi, panel sedemikian kadangkala lebih baik dari segi kecekapan berbanding kristal tunggal.
• Panel filem nipis fleksibel berdasarkan silikon amorf. Mereka mudah dibuat dan kos rendah. Walau bagaimanapun, kecekapan peranti ini sangat rendah, kira-kira 5-6%. Secara beransur-ansur, semasa operasi, prestasi mereka berkurangan, produktiviti menjadi lebih rendah.

kebaikan

1. Disebabkan oleh fakta bahawa tiada bahagian dan unsur yang bergerak dalam panel, ketahanan meningkat. Pengilang menjamin hayat perkhidmatan selama 25 tahun.
2. Jika anda mengikut semua peraturan penyelenggaraan dan pengendalian rutin, operasi sistem sedemikian meningkat kepada 50 tahun. Penyelenggaraan agak mudah - bersihkan fotosel tepat pada masanya daripada habuk, salji dan bahan cemar semula jadi yang lain.
3. Ketahanan sistem inilah yang menjadi faktor penentu untuk pembelian dan pemasangan panel. Selepas semua kos selesai, tenaga elektrik yang dijana akan menjadi percuma.

Halangan paling penting kepada penggunaan meluas sistem sedemikian ialah kosnya yang tinggi. Dengan kecekapan rendah panel solar isi rumah, terdapat keraguan yang serius tentang keperluan ekonomi untuk kaedah penjanaan elektrik tertentu ini.

Tetapi sekali lagi, adalah perlu untuk menilai secara munasabah keupayaan sistem ini dan, berdasarkan ini, mengira pulangan yang dijangkakan. Ia tidak mungkin untuk menggantikan sepenuhnya elektrik tradisional, tetapi agak mungkin untuk menjimatkan wang dengan menggunakan sistem solar.

Di samping itu, sukar untuk tidak melihat faedah seperti:

• Mendapat tenaga elektrik di kawasan paling terpencil daripada tamadun;
• autonomi;
• Kebisingan.

Kelemahan tenaga solar

• Keperluan untuk menggunakan kawasan yang luas;
• Loji tenaga suria tidak berfungsi pada waktu malam dan tidak berfungsi dengan berkesan pada waktu senja petang, manakala kemuncak penggunaan kuasa berlaku tepat pada waktu petang;
• Walaupun kebersihan persekitaran tenaga yang diterima, sel solar itu sendiri mengandungi bahan toksik, seperti plumbum, kadmium, galium, arsenik, dll.

Loji tenaga solar dikritik kerana kos yang tinggi, serta kestabilan rendah halida plumbum kompleks dan ketoksikan sebatian ini. Pada masa ini, pembangunan aktif semikonduktor bebas plumbum untuk sel solar, contohnya, berdasarkan bismut dan antimoni, sedang dijalankan.

Oleh kerana kecekapannya yang rendah, yang mencapai 20 peratus paling baik, panel solar menjadi sangat panas. Baki 80 peratus tenaga suria Cahaya memanaskan panel solar sehingga suhu purata sekitar 55°C. DARI peningkatan suhu sel fotovoltaik oleh 1°, kecekapannya menurun sebanyak 0.5%.Pergantungan ini tidak linear dan peningkatan suhu unsur sebanyak 10° membawa kepada penurunan kecekapan hampir dua faktor. Elemen aktif sistem penyejukan (kipas atau pam) mengepam penyejuk menggunakan sejumlah besar tenaga, memerlukan penyelenggaraan berkala dan mengurangkan kebolehpercayaan keseluruhan sistem. Sistem penyejukan pasif mempunyai prestasi yang sangat rendah dan tidak dapat menampung tugas menyejukkan panel solar.

Pengiraan prestasi

Penggunaan tenaga suria dan rasional ekonomi konsep sedemikian menentukan keberkesanan semua jenis sistem panel solar. Pertama sekali, kos transformasi diambil kira. tenaga suria menjadi tenaga elektrik.

Seberapa menguntungkan dan berkesan sistem sedemikian ditentukan oleh faktor-faktor seperti:

• Jenis panel solar dan peralatan yang berkaitan;
• Kecekapan fotosel dan kosnya;
• Keadaan iklim. Kawasan yang berbeza mempunyai aktiviti suria yang berbeza. Ia juga menjejaskan tempoh bayaran balik.

Bagaimana untuk memilih prestasi yang betul

Sebelum membeli panel, anda perlu mengetahui kecekapan bateri solar yang diperlukan.

Jika tahap penggunaan domestik anda, sebagai contoh, 100 kW/bulan (mengikut meter elektrik), maka adalah dinasihatkan agar sel solar menghasilkan jumlah yang sama.

Memutuskan ini. Mari pergi lebih jauh.

Adalah jelas bahawa stesen solar hanya beroperasi pada waktu siang. Selain itu, kuasa papan nama akan dicapai dengan kehadiran langit yang cerah. Di samping itu, kuasa puncak boleh dicapai dengan syarat bahawa sinar matahari jatuh ke permukaan. pada sudut yang betul.

Apabila kedudukan matahari berubah, begitu juga sudut panel. Oleh itu, pada sudut yang besar, penurunan kuasa yang ketara akan diperhatikan.Ini hanya pada hari yang cerah. Dalam cuaca mendung, penurunan kuasa sebanyak 15–20 kali boleh dijamin. Walaupun awan kecil atau jerebu menyebabkan penurunan kuasa sebanyak 2-3 kali

Ini juga mesti diambil kira

Sekarang - bagaimana untuk mengira masa operasi panel?

Tempoh operasi di mana bateri boleh beroperasi dengan berkesan pada kapasiti hampir penuh adalah lebih kurang 7 jam. Dari 9:00 pagi hingga 4:00 petang. Pada musim panas, terdapat lebih banyak waktu siang, tetapi penjanaan elektrik pada waktu pagi dan petang adalah sangat kecil - dalam 20-30%. Selebihnya, ini adalah 70%, akan dijana, sekali lagi, pada waktu siang, dari 9 pagi hingga 4 petang.

Jadi, ternyata jika panel mempunyai kuasa papan nama sebanyak 1 kW, maka pada musim panas, yang paling cerah sehari akan menjana 7 kW/j elektrik. Dengan syarat mereka akan bekerja dari 9 hingga 16 jam sehari. Iaitu, ia akan berjumlah 210 kWj elektrik sebulan!

Ini adalah kit panel. Dan satu soket dengan kuasa hanya 100 watt? Untuk sehari ia akan memberi 700 watt / jam. 21 kW sebulan.

Bagaimana untuk menjadikan panel solar anda berfungsi dengan cekap yang mungkin

Prestasi mana-mana sistem suria bergantung kepada:

• penunjuk suhu;
• sudut kejadian sinaran matahari;
• keadaan permukaan (ia mesti sentiasa bersih);
• keadaan cuaca;
• kehadiran atau ketiadaan bayang-bayang.

Sudut optimum sinaran matahari pada panel ialah 90 °, iaitu garis lurus. Sudah ada sistem solar yang dilengkapi dengan peranti unik. Mereka membolehkan anda memantau kedudukan bintang di angkasa. Apabila kedudukan Matahari berhubung dengan Bumi berubah, sudut kecondongan sistem suria juga berubah.

Pemanasan berterusan unsur-unsur juga tidak mempunyai kesan terbaik terhadap prestasi mereka. Apabila tenaga ditukar, kerugian yang serius berlaku.Oleh itu, ruang kecil mesti sentiasa ditinggalkan di antara sistem suria dan permukaan di mana ia dipasang. Arus udara yang melaluinya akan berfungsi sebagai cara penyejukan semula jadi.

Ketulenan panel solar juga merupakan faktor penting yang mempengaruhi kecekapannya. Jika mereka sangat tercemar, mereka mengumpul lebih sedikit cahaya, yang bermaksud bahawa kecekapan mereka berkurangan.

Juga, pemasangan yang betul memainkan peranan yang besar. Apabila memasang sistem, adalah mustahil untuk membenarkan bayang jatuh di atasnya. Bahagian terbaik di mana mereka disyorkan untuk dipasang ialah selatan.

Beralih kepada keadaan cuaca, kita pada masa yang sama boleh menjawab soalan popular sama ada panel solar berfungsi dalam cuaca mendung. Sudah tentu, kerja mereka berterusan, kerana sinaran elektromagnet yang terpancar dari Matahari mengenai Bumi pada setiap masa sepanjang tahun. Sudah tentu, prestasi panel (COP) akan jauh lebih rendah, terutamanya di kawasan yang mempunyai banyak hari hujan dan mendung setahun. Dalam erti kata lain, mereka akan menjana elektrik, tetapi dalam kuantiti yang jauh lebih kecil daripada di kawasan dengan iklim yang cerah dan panas.

Faktor yang mempengaruhi kecekapan sel suria

Ciri-ciri struktur fotosel menyebabkan penurunan prestasi panel dengan peningkatan suhu.

Peredupan separa panel menyebabkan kejatuhan voltan keluaran akibat kehilangan unsur tidak menyala, yang mula bertindak sebagai beban parasit. Kelemahan ini boleh dihapuskan dengan memasang pintasan pada setiap fotosel panel. Dalam cuaca mendung, jika tiada cahaya matahari langsung, panel yang menggunakan kanta untuk menumpukan sinaran menjadi sangat tidak cekap, kerana kesan kanta hilang.

Daripada lengkung prestasi panel fotovoltaik, dapat dilihat bahawa untuk mencapai kecekapan yang paling besar, pemilihan rintangan beban yang betul diperlukan. Untuk melakukan ini, panel fotovoltaik tidak disambungkan terus kepada beban, tetapi gunakan pengawal pengurusan sistem fotovoltaik yang memastikan operasi optimum panel.

Bagaimanakah bateri solar berfungsi?

Semua sel solar moden berfungsi berkat penemuan yang dibuat oleh ahli fizik Alexandre Becquerel pada tahun 1839 - prinsip operasi semikonduktor.

Jika fotosel silikon pada plat atas dipanaskan, maka atom semikonduktor silikon dibebaskan. Mereka cuba menangkap atom plat bawah. Selaras sepenuhnya dengan undang-undang fizik, elektron plat bawah mesti kembali ke keadaan asalnya. Elektron ini terbuka sehala - melalui wayar. Tenaga tersimpan dipindahkan ke bateri dan dikembalikan semula ke wafer silikon atas.

cerita

Pada tahun 1842, Alexandre-Edmond Becquerel menemui kesan menukar cahaya kepada elektrik. Charles Fritts mula menggunakan selenium untuk menukar cahaya menjadi elektrik. Prototaip pertama sel solar telah dicipta oleh ahli fotokimia Itali Giacomo Luigi Chamichan.

Pada 25 Mac 1948, Bell Laboratories mengumumkan penciptaan sel suria berasaskan silikon pertama untuk menjana arus elektrik. Penemuan ini dibuat oleh tiga pekerja syarikat - Calvin Souther Fuller, Daryl Chapin dan Gerald Pearson.Sudah 4 tahun kemudian, pada 17 Mac 1958, sebuah satelit menggunakan panel solar, Avangard-1, telah dilancarkan di Amerika Syarikat. Pada 15 Mei 1958, satelit menggunakan panel solar, Sputnik-3, juga dilancarkan di USSR.

Ini menarik: Di Jerman, dibina yang tertinggi ladang angin di dunia

Berapa cepat panel solar akan membayar?

Kos panel solar hari ini agak tinggi. Dan dengan mengambil kira nilai kecekapan panel yang rendah, isu bayaran balik mereka sangat relevan. Hayat perkhidmatan bateri yang dikuasakan oleh tenaga suria adalah kira-kira 25 tahun atau lebih. Kami akan bercakap tentang apa yang menyebabkan hayat perkhidmatan yang panjang sedikit kemudian, tetapi buat masa ini kami akan mengetahui soalan yang disuarakan di atas.

Tempoh bayaran balik dipengaruhi oleh:

• Jenis peralatan yang dipilih. Sel solar satu lapisan mempunyai kecekapan yang lebih rendah berbanding dengan berbilang lapisan, tetapi juga harga yang jauh lebih rendah.
• Lokasi geografi, iaitu, lebih banyak cahaya matahari di kawasan anda, lebih cepat modul yang dipasang akan membuahkan hasil.
• Kos peralatan. Lebih banyak wang yang anda belanjakan untuk pembelian dan pemasangan elemen yang membentuk sistem penjimatan tenaga suria, lebih lama tempoh bayaran balik.
• Kos sumber tenaga di rantau anda.

Tempoh bayaran balik purata untuk negara-negara Eropah Selatan ialah 1.5-2 tahun, untuk negara-negara Eropah Tengah - 2.5-3.5 tahun, dan di Rusia tempoh bayaran balik adalah kira-kira 2-5 tahun. Dalam masa terdekat, kecekapan panel solar akan meningkat dengan ketara, ini disebabkan oleh pembangunan teknologi yang lebih maju yang meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kos panel. Dan akibatnya, tempoh di mana sistem penjimatan tenaga pada tenaga suria akan membayar untuk dirinya sendiri juga akan berkurangan.

Perkembangan terkini yang meningkatkan kecekapan

Hampir setiap hari, saintis di seluruh dunia mengumumkan pembangunan kaedah baharu untuk meningkatkan kecekapan modul solar. Mari kita berkenalan dengan yang paling menarik daripada mereka. Tahun lepas, Sharp memperkenalkan sel solar kepada orang ramai dengan kecekapan 43.5%. Mereka dapat mencapai angka ini dengan memasang kanta untuk memfokuskan tenaga secara langsung dalam elemen.

Ahli fizik Jerman tidak ketinggalan di belakang Sharp. Pada Jun 2013, mereka memperkenalkan sel solar mereka dengan keluasan hanya 5.2 meter persegi. mm, terdiri daripada 4 lapisan unsur semikonduktor. Teknologi ini dibenarkan mencapai kecekapan sebanyak 44.7%. Kecekapan maksimum dalam kes ini juga dicapai dengan meletakkan cermin cekung dalam fokus.

Pada Oktober 2013, hasil kerja saintis dari Stanford diterbitkan. Mereka telah membangunkan komposit tahan haba baharu yang mampu meningkatkan prestasi sel fotovoltaik. Nilai teori kecekapan adalah kira-kira 80%. Seperti yang kami tulis di atas, semikonduktor, yang termasuk silikon, mampu menyerap hanya sinaran IR. Jadi tindakan bahan komposit baharu itu bertujuan untuk menukar sinaran frekuensi tinggi kepada inframerah.

Para saintis Inggeris adalah seterusnya. Mereka membangunkan teknologi yang mampu meningkatkan kecekapan sel sebanyak 22%. Mereka mencadangkan untuk meletakkan nanospikes aluminium pada permukaan licin panel filem nipis. Logam ini dipilih kerana fakta bahawa ia tidak menyerap cahaya matahari, tetapi, sebaliknya, menyebarkannya. Akibatnya, jumlah tenaga suria yang diserap meningkat. Oleh itu peningkatan dalam prestasi bateri solar.

Hanya perkembangan utama yang diberikan di sini, tetapi perkara itu tidak terhad kepada mereka. Para saintis berjuang untuk setiap persepuluh peratus, dan setakat ini mereka berjaya. Semoga dalam masa terdekat kecekapan panel solar berada pada tahap yang sepatutnya. Lagipun, manfaat daripada menggunakan panel akan menjadi maksimum.

Artikel itu disediakan oleh Abdullina Regina

Moscow sudah menggunakan teknologi baharu untuk menyalakan jalan dan taman, saya rasa kecekapan ekonomi telah dikira di sana:

Jenis fotosel suria dan kecekapannya

Operasi panel solar adalah berdasarkan sifat unsur semikonduktor. Cahaya matahari yang jatuh pada panel fotovoltaik mengetuk elektron dari orbit luar atom oleh foton. Jumlah elektron yang besar yang terhasil menyediakan arus elektrik dalam litar tertutup. Satu atau dua panel untuk kuasa biasa tidak mencukupi. Oleh itu, beberapa keping digabungkan menjadi panel solar. Untuk mendapatkan voltan dan kuasa yang diperlukan, ia disambung secara selari dan bersiri. Bilangan sel suria yang lebih besar memberikan kawasan yang lebih besar untuk menyerap tenaga suria dan menghasilkan lebih banyak kuasa.

fotosel

Salah satu cara untuk meningkatkan kecekapan ialah penciptaan panel berbilang lapisan. Struktur sedemikian terdiri daripada satu set bahan yang disusun dalam lapisan. Pemilihan bahan dijalankan sedemikian rupa sehingga kuanta tenaga yang berbeza ditangkap. Lapisan dengan satu bahan menyerap satu jenis tenaga, dengan lapisan kedua antara satu sama lain, dan seterusnya. Akibatnya, adalah mungkin untuk mencipta panel solar dengan kecekapan tinggi. Secara teorinya, panel sandwic tersebut boleh menyediakan Kecekapan sehingga 87 peratus. Tetapi ini adalah dalam teori, tetapi dalam amalan, pembuatan modul sedemikian adalah bermasalah. Tambahan pula, mereka menjadi sangat mahal.

Kecekapan sistem suria juga dipengaruhi oleh jenis silikon yang digunakan dalam sel suria. Bergantung kepada pengeluaran atom silikon, ia boleh dibahagikan kepada 3 jenis:

• Monocrystalline;
• Polihabluran;
• Panel silikon amorfus.

Sel suria yang diperbuat daripada silikon kristal tunggal mempunyai kecekapan 10-15 peratus. Mereka adalah yang paling cekap dan kos yang paling tinggi. Model silikon polihabluran mempunyai watt elektrik yang paling murah. Banyak bergantung pada ketulenan bahan, dan dalam beberapa kes, unsur polihabluran boleh menjadi lebih berkesan daripada kristal tunggal.

Panel silikon amorfus