Из чего состоит солнечная батарея

Солнечные батареи, как инструмент получения альтернативной энергии, завоевывают популярность в Украине. Установить панели для личного пользования или продажи преобразованной электрической энергии может как предприятие, так и рядовой гражданин. Недешевое лет 5-7 назад оборудование сейчас достаточно быстро окупается потому что массовое производство фотомодулей во всем мире и усовершенствование технологии позволяет удешевить продукт, и владелец солнечной станции может начинает получать пассивный доход благодаря продаже излишков электроэнергии. В других странах предусмотрены налоговые льготы и компенсации. Ну а главное, что установка такой системы – это частичная компенсация или обретение полной энергетической независимости от центральных электросетей с их неизбежной стоимостью роста тарифов на электроэнергию для населения.

Но об этом в другой статье. А здесь мы хотим поговорить о строении фотоэлектрических панелей, которые собирают и трансформируют энергию солнца. Фотоэлектрический эффект был открыт Александром Беккерелем в 19 веке, однако в то время это была лишь теория. Спустя полвека был создан первый фотоэлемент, который сконструировал А. Столетов. Электрон в полупроводнике под воздействием фотона покидает совй атом в одном слое и через нагрузку (полезную работу можно так сказать) переходит в другой слой. Конечно в процессе есть определенные потери, и кроме этого первый материал ,это был селен, дава КПД около одного процента. Поэтому сама технология вышла из лабораторий и стала применяться уже когда нашли более эффективный материал для фотомодулей.

Так из чего сделана солнечная батарея? Знать это важно, так как состав и устройство панелей отличается. И именно элементы конструкции определяют ее эффективность. Специалисты компании GREEN SYSTEM отвечают на вопросы, которые наиболее часто нам задают на первой встрече заказчики.

Из чего состоит солнечная батарея?

В состав солнечной батареи входят:

• кремниевые элементы;
• алюминиевая рама;
• закаленное стекло;
• полимерная пленка;
• распределительная коробка;
• герметики.

Из чего сделана солнечная панель?

Такая панель состоит из множества фотоэлементов, объединенных в одну цепь. От числа, типа соединения, материала изготовления фотоэлементов зависит, сколько энергии сможет выдавать один модуль.

Изготавливаются фотоэлементы чаще всего из кремния. И хоть сегодня предлагаются инновационные материалы для производства солнечных панелей, кремний остается лидером производства. Кремний, получаемый из недр, имеет многочисленные примеси. Процесс очистки его до нужного состояния достаточно трудоемкий, но важный. Ведь от степени очистки кремния напрямую зависит КПД фотоэлементов. Это сказывается на стоимости солнечных батарей. Но и степень очистки – это еще не все. 

Чтобы вам было понятнее, из чего делают солнечные батареи, важно отметить, что кремний бывает монокристаллическим и поликристаллическим.

Кремниевый монолит получается сложным технологическим путем. Очищенный кремний расплавляют. Из полученной массы выращивается цельный кристалл. По достижении им определенных размеров он режется на тончайшие пластины, которые и применяются в производстве фотоэлементов. Долгий, экономически затратный, сложный процесс. Используют его только потому, что солнечные батареи, получаемые из монокристаллического кремния, демонстрируют максимально возможную эффективность.

Поликристаллический кремний получается гораздо проще. Технология предусматривает использование сырья с присутствием примесей. Так как очистка не столь глубокая, стоимость производства гораздо ниже, чем в первом случае. Природный кремний расплавляется, доводится до парообразного состояния. Пары, поднимаясь вверх, охлаждаются. Кремниевый порошок осаждается, образуя равномерный слой. Пластины для солнечных панелей готовы.

Как соединяются фотоэлементы в панель?

Соединение кремниевых фотоэлементов в солнечной батарее может быть выполнено последовательным или параллельным способом. Технология соединения выбирается с учетом того, какие выходные параметры нужно повысить – ток, напряжение и мощность. Если элементы соединяются последовательно, повышается показатель напряжения. При параллельном соединении фотоэлементов увеличивается выходной ток. Когда стоит задача повысить и ток, и напряжение, используется комбинация двух способов. Важно, что при комбинированном соединении, если один солнечный элемент выходит из строя, вся цепочка сохраняет пропускную способность. Из этого следует, что комбинированный способ соединения повышает надежность всей панели.

Как защищена панель от внешних воздействий? 

Соединенные в панель фотоэлементы с лицевой стороны защищены ударопрочным стеклом. Снизу конструкцию защищает специальная пленка. Чтобы соединить такой «пирог» в единое целое, используются герметики.

Для чего нужна распределительная коробка?

С задней части панели имеется распределительная коробка, защищенная от метеорологических проявлений корпусом. По сути, это переход от всех фотоэлементов к проводам, которые идут к контроллеру.

Какую роль играет в конструкции алюминиевая рама?

Рама из анодированного алюминия защищает панель от внешних воздействий, а также используется для фиксации ее на столе или иной конструкции. Анодированный алюминий выбран в качестве материала изготовления не случайно. Изделия из него получаются легкими и прочными. Жесткая рама не подвержена воздействию коррозии, способна выдерживать большие ветровые и статические нагрузки.

Эксперты нашей компании готовы более подробно рассказать вам, из чего состоит солнечная батарея. Чтобы узнать больше, свяжитесь с менеджером GREEN SYSTEM и закажите консультацию. Специалист расскажет о критериях выбора, параметрах расчета мощности панелей для конкретных целей.