Cum arată tehnologia celulelor solare?

Lumea se confruntă cu o creștere constantă a consumului de energie electrică, iar stocurile de surse tradiționale de energie sunt în scădere. Prin urmare, cererea de echipamente care generează energie electrică folosind surse netradiționale de materii prime crește treptat. Una dintre cele mai comune moduri de a genera electricitate este panourile solare alimentate cu energie solară. Sunt compuse din celule fotovoltaice, ale căror proprietăți fac posibilă transformarea radiației solare în curent electric. Pentru fabricarea lor, se folosește una dintre cele mai comune de pe Pământ. elemente chimice- siliciu. În acest articol, vom vorbi despre modul în care siliciul este transformat în celule fotovoltaice. Mai simplu spus, ne vom uita la ce este producția de celule solare și ce echipament este necesar pentru aceasta.

În domeniul producției de panouri solare s-a format deja o piață destul de mare, în care sunt prezente mari companii. Milioane de dolari se învârt deja aici și există mărci care și-au câștigat reputația de a produce produse de calitate. Aceasta se referă atât la piața mondială, cât și la cea rusă. Tehnologiile care stau la baza producției de panouri solare sunt îmbunătățite pe măsură ce cercetarea științifică în această direcție se dezvoltă. Cele mai multe panouri solare sunt produse acum. marimi diferiteși numiri. Sunt foarte mici folosite la calculatoare și. Și există panouri mari folosite în sistemele solare și. O fotocelulă are o putere mică și produce un curent foarte mic. Prin urmare, ele sunt combinate în . Acum să ne uităm la modul în care sunt fabricate celulele fotovoltaice.

Producția de panouri solare poate fi împărțită în următoarele etape principale:

• Testare. În această etapă, se măsoară caracteristicile electrice. Pentru aceasta, se folosesc blițuri de lămpi cu xenon puternice. Pe baza rezultatelor testelor, fotocelulele sunt sortate și trimise la următoarea etapă de producție;
• La a doua etapă de producție se realizează lipirea elementelor din secțiune. Din ele se formează secțiuni pe un substrat de sticlă. Secțiunile asamblate sunt transferate pe sticlă cu ajutorul unor prinderi cu vid. aceasta cerinta obligatorie pentru a exclude efectele mecanice sau de altă natură asupra suprafeței plăcilor. Blocurile includ de obicei 4─6 secțiuni. Secțiunile, la rândul lor, sunt formate din 9-10 panouri fotovoltaice;
• Următoarea etapă de producție este laminarea. Blocurile de fotocelule conectate prin lipire sunt laminate cu o peliculă de etilenă acetat de vinil. Se aplică și un strat protector special. Toate acestea se fac pe echipamente CNC. Calculatorul monitorizează caracteristici precum presiunea, temperatura etc. În funcție de materialul utilizat, parametrii de laminare pot fi modificați;
• Iar etapa finală este fabricarea unui cadru din profil de aluminiu și a unei cutii de joncțiune speciale. Pentru a asigura fiabilitatea conexiunii, se utilizează lipici-etanșant. În aceeași etapă de producție, se efectuează testarea panourilor solare. În acest caz, se măsoară curenții de scurtcircuit, tensiunea de ieșire (de lucru și fără sarcină), puterea curentului.

Un panou solar, sau cu alte cuvinte o baterie solară, este un dispozitiv conceput pentru a transforma energia solară în energie electrică.

Sursele alternative de energie sunt din ce în ce mai folosite Viata de zi cu zi oameni, iar energia soarelui nu este doar un sigur, ci și un furnizor nesfârșit de lumină și căldură pentru mileniile următoare.

Pentru a obține energie electrică folosind panouri solare nu necesită cheltuieli mari de capital, așadar Pe aici utilizat pe scară largă în diverse industrii, agriculturăși pentru uz individual. Aceste dispozitive sunt produse atât de producători străini, cât și de companii interne.

Producători interni de panouri solare

Un panou solar este un anumit număr de fotocelule de siliciu interconectate și plasate într-o singură carcasă. Există trei tipuri de fotocelule: din policristale, monocristale și acoperite cu silicon. Utilizarea unuia sau a altuia tip de fotocelule afectează eficiența instalației și costul acesteia.

Pe piața rusă a surselor independente de energie, un loc puternic a fost ocupat de producătorii autohtoni de panouri solare. Să luăm în considerare unele dintre ele.

CJSC „Telecom - STV”

Această companie din Zelenograd deține un brevet pentru fabricarea de plachete de siliciu cu diametrul de până la 15 mm și module bazate pe acestea.

Panourile Telecom-STV CJSC sunt marcate ca TCM și diferă prin:

• putere: de la 18 la 270 W;
• dimensiuni: de la 430x232 la 1633x966, cu o grosime constantă - 43 mm;
• greutate: de la 1,45 la 18,5 kg;
• cost: de la 3500,00 la 23400,00 ruble.

Principalul tip de panouri este monocristalin.

Compania „Hevel”

Hevel LLC, Novocheboksarsk, Republica Chuvasia, produce panouri subțiri cu o grosime mică și design original.

Din 2017, producția companiei a fost reformatată pentru producția de module solare heterostructurate cu o putere de 300 W, cu indicatori tehnici:

• tensiune: 38,9 - 43,2 V;
• dimensiuni: 1656x991 mm.

Anterior, gama de produse a companiei includea panouri solare etichetate Hevel Solar HVL cu următoarele caracteristici:

1. putere - 100 W;
2. tensiune nominala - 12/24/48 V;
3. dimensiuni: 1300x1100 mm, cu grosimea de 6,8 mm;
4. greutate - 26 kg;
5. cost - de la 9000,00 ruble.

„Uzina Ryazan de dispozitive ceramice-metalice” („RZMK”)

Compania care activează pe piața echipamentelor de comutare, întrerupătoare cu lamelă, produce și module solare cu marcaj RZMP și caracteristici:

• putere: 105 - 275 W;
• tensiune: 16,9 - 31,27 V;
• Eficiență: 13 - 16,9%;
• dimensiuni: 1640x980 si 1490x670 mm, cu grosimea de 36,0 mm;
• greutate: 14,6 - 21,5 kg;
• cost: de la 7500,00 la 16800,00 ruble.

PJSC „Saturn”

Întreprinderea Krasnodar produce panouri pe bază de siliciu monocristal și panouri de arseniură de galiu cu un substrat de germaniu. Condițiile de funcționare ale dispozitivelor PJSC „Saturn”: de la dificile, în condițiile planetei noastre, până la posibilitatea de utilizare în spațiul cosmic.

Gama companiei:

1. panou SB SC "Spektr-R" - pe baza de siliciu;
2. panou SB KA "Resurs DK" - pe baza de siliciu;
3. Panou SB GLONASS - pe baza de siliciu si arseniura de galiu;
4. panoul SB al navei spațiale Orbcomm este bazat pe arseniură de galiu;
5. module SB KA.

CNE „Kvant”

Întreprinderea din Moscova produce panouri solare sub marcajul KSM și caracteristici:

• putere: de la 80 la 210 W;
• tensiune: 21,5 până la 37,8 V;
• dimensiuni: de la 1210x547 la 1586x806 mm, cu grosimea de 35 mm;
• greutate: de la 8,5 la 16,0 kg.

OOO "Vitasvet"

O întreprindere din Moscova produce panouri pe bază de plachete de siliciu multicristal, cu
marcaj SSI-LS200 P3, care diferă prin:

• putere: de la 225 la 240 W;
• tensiune: de la 29,6 la 30,2 V;
• Eficiență: de la 13,5 la 14,5%.

SRL „Vântul Solnechny”

Întreprinderea Krasnodar produce panouri pe bază de siliciu monocristal.

• Putere: 5,0 până la 200 W;
• Tensiune: 12/20/24V;
• Eficiență: de la 12 la 20%.

Din parametrii și caracteristicile de mai sus, se poate observa că producătorii autohtoni de panouri solare operează cu succes pe piața producției de echipamente legate de producerea de energie electrică din surse regenerabile.

Producători importați de panouri solare

Concurenții străini ai producătorilor autohtoni în segmentul panourilor și modulelor solare sunt:

Companii chineze:

Și există o serie de companii cu capacitate și cantitate diferită de produse.

Companii din SUA:

1. „First Solar” - produce numai panouri cu peliculă subțire;
2. „Sun Power” - una dintre activitățile acestei companii este producția de module solare.

Companii din Japonia:

1. Sanyo este prima companie care a adoptat un acord privind responsabilitatea producătorilor de panouri solare;
2. „Kyocera Solar” - unitățile fabricate nu necesită întreținere suplimentară. Fiabilitatea este garantată de producător.

Germană „Sharp”— produsul de calitate al acestei companii a cucerit piața internă.

Compania canadiană „Canadian Solar” produce o gamă largă de produse, are unități de producție în Canada și China.

Compania norvegiană „Renewable Energy Corporation” produce siliciu policristalin și napolitane pe baza acestuia. Producția s-a mutat în Singapore.

După cum se poate observa din listă, cel mai mare număr de companii implicate în producția de panouri solare se află în China. Acest lucru se datorează costului mai mic al produselor fabricate în această țară, ceea ce îi crește în consecință competitivitatea. Din același motiv, companiile situate în Europa și America își mută unitățile de producție în China și în alte țări din Asia de Sud-Est.

Prețurile medii ale produselor

În prezent, nu va fi greu să găsești o organizație care să vândă panouri solare. Poate fi unul mare retea comerciala in domeniul electrotehnicii, dealeri ai marilor producatori ai acestor produse, sau magazine online, unde puteti selecta si marfa necesara.

Când sunt determinate toate criteriile de alegere a panourilor, rămâne să decidem în ce segment de preț ar trebui să fie ales produsul care ne interesează. Inițial, este clar că atunci când cumpărați panouri autohtone, puteți planifica costurile. În opțiunea de a utiliza omologi străini, costul acestora este legat de dolar, astfel încât prețul se poate modifica, ceea ce face dificilă planificarea pe termen lung.

După cum am menționat deja mai sus, panourile solare ale companiilor rusești, în funcție de puterea și tipul celulelor foto, sunt distribuite în intervalul de la 2000,00 la 30000,00 ruble. Panourile concurenților cu caracteristici similare vor costa între 2.000,00 și 50.000,00 de ruble.

Rezumând, putem spune că viitorul stă în sursele alternative de energie electrică, iar varietatea de produse, precum și căutarea constantă de noi materiale și tehnologii, vă permit să alegeți un panou solar cu parametrii și caracteristicile solicitate.

Energia regenerabilă alternativă devine din ce în ce mai obișnuită în viața omenirii în fiecare zi. Aplicarea și utilizarea sa devin din ce în ce mai populare și solicitate, inclusiv în teritoriu Federația Rusă. Dar totuși, este de remarcat aici că destul de recent, panourile solare au fost prezentate pe piața țării noastre în marea majoritate a producției de import.

Producția de panouri solare la o fabrică din Rusia

Consumatorului i s-a propus să cumpere un controler, un invertor, un panou solar, produs în principal în Statele Unite ale Americii, Germania și fabricat în China. Producătorul rus a fost prezentat la nivel de eroare statistică. În ultimii câțiva ani, din fericire, s-a conturat o tendință pozitivă în această direcție, producătorul nostru autohton se afirmă din ce în ce mai persistent, câștigând cu încredere o cotă de piață a acestor produse relevante și de înaltă tehnologie. Pe lângă toate, companiile rusești nu se limitează doar la piața rusă, ci își promovează din ce în ce mai mult produsele pe piețele străine, făcând o concurență demnă producătorilor mondiali cunoscuți de acolo.

În decembrie 2015, nu a fost înființată o singură fabrică mare și nu funcționează cu succes în Rusia, ci o serie de companii de succes care produc baterii solare, panouri, produc un regulator de încărcare și invertoare, adică întregul lanț tehnologic de echipamente pentru generare. energie solara.

Unii producători, precum SolarInnTech și Solnechny Veter, de exemplu, și-au dezvoltat facilitățile de producție și acum oferă consumatorilor și echipamente seriale gata făcute pentru sisteme solare independente. Fiecare dintre ele are propria fabrică pe teritoriul Federației Ruse. Alți producători continuă să se specializeze în producția și vânzarea de panouri solare și panouri fotovoltaice.

Toate modulele produse de companiile rusești sunt de aproximativ aceeași calitate. Echipamentele autohtone nu sunt inferioare în toți indicatorii săi față de produsele concurenților străini. Cu toate acestea, costul achiziționării modulelor solare poate varia semnificativ, totul depinde de producătorul specific, de ce fel de politică de prețuri are o anumită fabrică și de ce nivel de componente folosesc pentru a asambla produsul finit.

Factorul preț este puternic influențat de faptul că compania are propria linie de producție. Mai simplu spus, dacă unei companii îi pasă cu adevărat de viitorul său și investește resurse în dezvoltarea sa, localizează producția tuturor pieselor și componentelor inițiale aflate sub controlul său, va reduce în consecință costurile și va oferi panouri solare la prețuri mai avantajoase. O fabrică care asamblează doar componente importate cu o șurubelniță nu va putea funcționa în acest segment de preț, deoarece capacitatea sa de a influența prețul final al produselor este foarte limitată.

Cei mai renumiți producători de panouri solare de pe piața rusă

Orașul Moscova - CNE „Kvant”

Această companie rusă operează nu numai în producția și vânzarea de panouri solare. Domeniul ei de specializare include și cercetarea inginerească în dezvoltarea propriilor produse în domeniul energiei solare.

Acesta este singurul producător rus din această zonă care produce produse pentru industria spațială. Modulele solare ale corporației sunt utilizate pentru alimentarea cu energie în condiții de spațiu, pe sateliți care zboară pe orbită terestră, stații spațiale.

Lucrul într-o astfel de industrie ultra-high-tech legată de spațiu vorbește despre cea mai înaltă calitate și fiabilitatea excelentă a produselor fabricate, arătând în multe privințe potențialul uriaș al întreprinderii.

Pe lângă activitățile din domeniul astronauticii, Kvant oferă soluții inovatoare în sfera domestică. Compania ofera consumatorului panouri solare pliabile, fotocelule solare cu doua suprafete de lucru, fotocelule pe substraturi de sfoara sau plasa. Produsele fabricate de NPP „Kvant” se disting printr-un preț competitiv, asociat cu produse de cea mai înaltă calitate, cu o eficiență foarte ridicată, și o perioadă foarte serioasă de funcționare activă.

Orașul Krasnodar, compania „Solar Wind”

Panourile solare fotovoltaice de fabricație rusă oferite de Solnechny Veter sunt produse care, pe lângă piața rusă, sunt reprezentate pe scară largă și pe piețele externe. În străinătate, compania își prezintă produsele sub marca Solar Wind și aceste produse sunt recunoscute de consumatorii străini. Producătorul deține propriile fabrici și linii de producție, cu toate acestea, componentele străine sunt utilizate în principal în producția de produse finale.

Compania „Solar Wind” de pe piața energiei regenerabile oferă nu numai geomodule independente, ci este angajată în producția de centrale electrice independente gata de utilizare pentru utilizare, inclusiv în clădiri rezidențiale.

Centrală solară pentru casă de la compania „Solar Wind”

În portofoliul acestui cunoscut producător - un numar mare de proiecte implementate cu succes nu numai în Rusia, ci și în străinătate.

Orașul Ryazan, compania ZMPK

La producția Ryazan de dispozitive metal-ceramice, aceștia sunt implicați în producția și dezvoltarea unei game foarte largi de baterii solare. Pe lângă modulele solare în sine, aceștia sunt implicați și în producția de echipamente electronice aferente. Compania produce un regulator de încărcare și invertoare, utilizarea lor este obligatorie în funcționarea stațiilor solare. Lista de prețuri a companiei include nu numai invertoare și un controler de încărcare, ci și celule solare bazate pe monocristale, puterea echipamentului propus variind de la opt până la 100 de wați. Acest echipament poate fi utilizat pentru alimentarea cu energie a sistemelor casnice, pentru electrificarea independentă a infrastructurii urbane.

Printre produsele producătorului, puteți găsi și panouri solare de putere redusă în intervalul de 3-5 wați, al căror scop este încărcătoare portabile și dispozitive electronice mici. Echipamentele acestei companii sunt foarte accesibile, achiziționarea produselor va costa un preț foarte potrivit pentru toată lumea.

Orașul Zelenograd, companie Telecom-STV

Acest producător este specializat în producția de module solare gata făcute și fotocelule pentru acestea. O altă direcție a activității companiei este dezvoltarea și crearea de echipamente pentru producerea acestor produse. În plus, Telecom-STV este angajată în proiectarea și instalarea de centrale solare autonome la cheie cu alimentare neîntreruptă. Compania are o listă decentă de soluții tehnologice și de inginerie brevetate, aceste idei inovatoare sunt utilizate pe scară largă în producția și crearea de stații solare.

Trebuie remarcat faptul că compania este angajată nu numai în producția de centrale electrice de uz casnic, domeniul său de interes include proiectarea și asamblarea echipamentelor, utilizarea soluțiilor de energie regenerabilă pentru infrastructura urbană. Aici și iluminarea autonomă a zonelor de curte ale clădirilor rezidențiale cu mai multe etaje și iluminarea independentă a zonelor de parc și multe altele.

Orașul Krasnodar, compania Saturn

Compania cu sediul juridic „Saturn” produce invertoare, un regulator de încărcare și este, de asemenea, specializată în dezvoltarea și producția de module fotovoltaice pe bază de metal, folie, șnur, rame de plasă.

Bateria AB20NV-35 pentru nava spațială LEO de la Saturn

În plus, compania are propria soluție tehnologică patentată pentru fabricarea celulelor fotovoltaice pe bază de siliciu. Fotocelulele solare ale companiei ruse Saturn sunt montate pe baze de germaniu. O altă diferență avantajoasă care îmbunătățește semnificativ caracteristicile tehnologice și indicatorii de performanță este utilizarea componentelor multi-joncțiuni cu arseniură de heliu în producție.

Orașul Zelenograd, compania „SolarInnTech”

Un alt producător rus cunoscut în domeniul energiei regenerabile de pe piață. Această companie dezvoltă și produce invertoare, regulatoare de încărcare, module solare, proiectează sisteme solare autonome. Astăzi sunt printre cei mai avansați în domeniul lor și continuă să investească activ în producția și potențialul științific al acestora. Angajat în soluții de inginerie de înaltă tehnologie. Lăsați producția în primul rând este destinată aplicării în sfera gospodăriei.

Invertoarele, un regulator de încărcare și modulele solare ale acestui producător sunt folosite în primul rând pentru a crește eficiența economică a infrastructurii publice a orașelor, pentru iluminarea autonomă a zonelor rezidențiale, a zonelor de parcuri, a intrărilor în case etc. Pe lângă cele de mai sus, SolarInnTech vinde piese de schimb și componente pentru module solare, sisteme energetice autonome, furnizează un regulator de încărcare și invertoare pentru acestea.

Orașul Novocheboksarsk, compania Hevel

Compania de panouri solare Hevel

Activitatea principală a acestui producător este asamblarea truselor de module solare. Producția este axată pe produse cu peliculă subțire; intră pe piață sub patronajul Renova și al RosNano State Corporation. Procesul de producție al modulelor fotovoltaice se bazează pe soluții tehnologice elvețiene care utilizează siliciu amorf. Tehnologia în sine se numește Micromorph. Această tehnologie a fost dezvoltată și patentată de Oerlikon Solar, o companie de renume mondial în domeniul energiei regenerabile. Printre produsele fabricate de acest producător se numără invertoarele și un regulator de încărcare pentru module solare.

Omenirea se străduiește să treacă la surse alternative de alimentare cu energie electrică, care vor ajuta la menținerea curat a mediului și la reducerea costurilor de producere a energiei. Producția este o metodă industrială modernă. include receptoare solare, baterii, controlere, invertoare și alte dispozitive concepute pentru funcții specifice.

Bateria solară este elementul principal de la care începe acumularea și conversia energiei razelor. În lumea modernă, există multe capcane pentru consumator atunci când alege un panou, deoarece industria oferă un număr mare de produse combinate sub un singur nume.

celule solare cu siliciu

Aceste produse sunt populare în rândul consumatorilor moderni. Siliciul este baza pentru fabricarea lor. Rezervele sale în adâncuri sunt larg răspândite, iar producția este relativ ieftină. Celulele din siliciu se compară favorabil în ceea ce privește performanța cu alte celule solare.

Tipuri de elemente

Producția de siliciu se realizează în următoarele tipuri:

• monocristalin;
• policristalin;
• amorf.

Formele de mai sus de dispozitive diferă în modul în care atomii de siliciu sunt aranjați într-un cristal. Principala diferență dintre elemente este indicatorul diferit de conversie a energiei luminii, care în primele două tipuri este aproximativ la același nivel și depășește valorile pentru dispozitivele din siliciu amorf.

Industria de astăzi oferă mai multe modele de captatoare de lumină solară. Diferența lor constă în echipamentele folosite pentru producerea panourilor solare. Tehnologia de fabricație și tipul de materie primă joacă un rol.

Tip monocristal

Aceste elemente constau din celule de silicon fixate între ele. Conform metodei omului de știință Czochralski, se produce siliciu absolut pur, din care sunt făcute cristale simple. Următorul proces este tăierea semifabricatului congelat și întărit în plăci cu o grosime de 250 până la 300 de microni. Straturile subțiri sunt saturate cu o rețea metalică de electrozi. În ciuda costului ridicat de producție, astfel de elemente sunt utilizate destul de pe scară largă datorită ratei ridicate de conversie (17-22%).

Fabricarea elementelor policristaline

Panourile solare din policristale este că masa de siliciu topit este răcită treptat. Producția nu necesită echipamente scumpe, prin urmare, costul de obținere a siliciului este redus. Depozitele solare policristaline au un factor de eficienta mai mic (11-18%), spre deosebire de cele monocristaline. Acest lucru se explică prin faptul că, în timpul procesului de răcire, masa de siliciu este saturată cu cele mai mici bule granulare, ceea ce duce la refracția suplimentară a razelor.

Elemente din siliciu amorf

Produsele sunt clasificate ca un tip special, deoarece apartenența lor la tipul de siliciu provine de la numele materialului utilizat, iar producția de celule solare se realizează folosind tehnologia dispozitivelor cu film. Cristalul din procesul de fabricație lasă loc hidrogenului sau silonului de siliciu, al cărui strat subțire acoperă substratul. Bateriile au cea mai mică valoare de eficiență, doar până la 6%. Elementele, în ciuda unui dezavantaj semnificativ, au o serie de avantaje incontestabile care le dau dreptul de a fi în conformitate cu tipurile de mai sus:

• valoarea de absorbție a opticii este de două duzini de ori mai mare decât cea a unităților monocristaline și policristaline;
• are o grosime minimă a stratului de doar 1 micron;
• vremea înnorată nu afectează munca de transformare a luminii, spre deosebire de alte tipuri;
• datorita rezistentei sale mari la incovoiere, poate fi folosit fara probleme in locuri dificile.

Cele trei tipuri de convertoare solare descrise mai sus sunt completate de produse hibride realizate din materiale cu proprietăți duble. Astfel de caracteristici sunt atinse dacă microelemente sau nanoparticule sunt incluse în siliciul amorf. Materialul rezultat este similar cu siliciul policristalin, dar se compară favorabil cu noii indicatori tehnici.

Materii prime pentru producerea celulelor solare de tip film CdTe

Alegerea materialului este dictată de necesitatea de a reduce costul de fabricație și de a îmbunătăți performanța în funcționare. Cea mai frecvent utilizată telurura de cadmiu care absoarbe lumina. În anii 70 ai secolului trecut, CdTe a fost considerat principalul candidat pentru utilizarea spațiului; în industria modernă, a găsit o largă aplicație în energia solară.

Acest material aparține categoriei de otrăvuri cumulate, astfel încât dezbaterea asupra problemei nocivității sale nu se potolește. Oamenii de știință au stabilit faptul că nivelul substanță nocivă intrarea în atmosferă este acceptabilă și nu dăunează mediului. Nivelul de eficiență este de doar 11%, dar costul energiei electrice convertite din astfel de elemente este cu 20-30% mai mic decât al dispozitivelor de tip siliciu.

Acumulatoare fascicule din seleniu, cupru și indiu

Semiconductorii din dispozitiv sunt cupru, seleniu și indiu, uneori se permite înlocuirea acestuia din urmă cu galiu. Acest lucru se datorează cererii mari de indiu pentru producția de monitoare de tip plat. Prin urmare, a fost aleasă această opțiune de înlocuire, deoarece materialele au proprietăți similare. Dar pentru indicatorul de eficiență, înlocuirea joacă un rol semnificativ, producția unei baterii solare fără galiu crește eficiența dispozitivului cu 14%.

Colectori solari pe baza de polimeri

Aceste elemente sunt clasificate drept tehnologii tinere, deoarece au apărut recent pe piață. Semiconductori organici absorb lumina pentru a o transforma în energie electrică. Pentru producție se folosesc fulerene din grupa carbonului, polifenilenă, ftalocianină de cupru etc.. Ca urmare, se obțin filme subțiri (100 nm) și flexibile, care în lucru dau un coeficient de eficiență de 5-7%. Valoarea este mică, dar producția de panouri solare flexibile are mai multe aspecte pozitive:

• nu se cheltuiesc fonduri mari pentru producție;
• capacitatea de a instala baterii flexibile în locurile de curbe, unde elasticitatea este de o importanță capitală;
• ușurința comparativă și disponibilitatea instalării;
• bateriile flexibile nu au un efect nociv asupra mediului.

Gravare chimică în timpul producției

Cel mai scump dintr-o celulă solară este o placă de siliciu multicristalină sau monocristalină. Pentru cele mai raționale, cifre pseudo-pătrate sunt tăiate, aceeași formă vă permite să așezați strâns plăcile în viitorul modul. După procesul de tăiere, pe suprafață rămân straturi microscopice de suprafață deteriorată, care sunt îndepărtate prin gravare și texturare pentru a îmbunătăți recepția razelor incidente.

Suprafața tratată în acest mod este o micropiramide situate aleatoriu, reflectate de marginile cărora, lumina cade pe suprafete laterale alte discursuri. Procedura de slăbire reduce reflectivitatea materialului cu aproximativ 25%. În procesul de gravare, se utilizează o serie de tratamente cu acizi și alcaline, dar este inacceptabil să se reducă foarte mult grosimea stratului, deoarece placa nu poate rezista la următoarele tratamente.

Semiconductori în celulele solare

Tehnologia de producere a celulelor solare sugerează că principalul concept al electronicii solide este joncțiunea p-n. Dacă conductivitatea electronică a tipului n și conductivitatea orificiului tipului p sunt combinate într-o singură placă, atunci are loc o joncțiune p-n în punctul de contact dintre ele. Principal proprietate fizică din această definiție, devine posibil să servească drept barieră și să treacă electricitatea într-o singură direcție. Acest efect vă permite să stabiliți funcționarea completă a celulelor solare.

Ca urmare a difuziei fosforului, la capetele plăcii se formează un strat de tip n, care se bazează lângă suprafața elementului la o adâncime de numai 0,5 μm. Producția unei baterii solare asigură o penetrare superficială a purtătorilor de semne opuse, care apar sub acțiunea luminii. Calea lor către zona de influență a joncțiunii p-n trebuie să fie scurtă, altfel se pot stinge reciproc atunci când se întâlnesc, fără a genera nicio cantitate de electricitate.

Utilizarea gravării chimice cu plasmă

Designul bateriei solare prevede suprafața frontală cu un grătar instalat pentru captarea curentului și partea din spate, care este un contact solid. În timpul fenomenului de difuzie, între cele două planuri are loc un scurtcircuit electric și se transmite până la capăt.

Pentru a elimina scurtcircuitul, se folosesc echipamente cu baterii solare, care permit acest lucru folosind gravare plasma-chimica, chimica sau mecanic, cu laser. Metoda influenței plasma-chimice este adesea folosită. Gravarea se realizează simultan pentru un teanc de plachete de siliciu stivuite împreună. Rezultatul procesului depinde de durata tratamentului, de compoziția agentului, de dimensiunea pătratelor materialului, de direcția jeturilor de flux ionic și de alți factori.

Aplicarea unui strat antireflex

Prin aplicarea unei texturi pe suprafața elementului, reflexia este redusă la 11%. Aceasta înseamnă că o zecime din raze sunt pur și simplu reflectate de la suprafață și nu participă la formarea electricității. Pentru a reduce astfel de pierderi, pe partea din față a elementului se aplică un strat cu o penetrare profundă a impulsurilor de lumină, care nu le reflectă înapoi. Oamenii de știință, ținând cont de legile opticii, determină compoziția și grosimea stratului, astfel încât producția și instalarea panourilor solare cu o astfel de acoperire reduc reflexia la 2%.

Placare de contact pe partea frontală

Suprafața elementului este proiectată pentru a absorbi cea mai mare cantitate de radiație, această cerință este cea care determină dimensionala și specificații plasă metalică aplicată. Alegând designul părții frontale, inginerii rezolvă două probleme opuse. Scăderea pierderilor optice are loc cu linii mai subțiri și amplasarea lor la distanță mare unele de altele. Producerea unei baterii solare cu o dimensiune mare a rețelei duce la faptul că unele dintre încărcături nu au timp să ajungă în contact și se pierd.

Prin urmare, oamenii de știință au standardizat valoarea distanței și a grosimii liniei pentru fiecare metal. Benzile prea subțiri deschid spațiu pe suprafața elementului pentru a absorbi razele, dar nu conduc un curent puternic. Metode moderne aplicațiile de metalizare constau în serigrafie. Ca material, pasta care conține argint se justifică cel mai mult. Datorită utilizării sale, eficiența elementului crește cu 15-17%.

Metalizare pe spatele dispozitivului

Aplicarea metalului pe partea din spate a dispozitivului are loc în două moduri, fiecare efectuând propria sa activitate. Un strat subțire continuu pe întreaga suprafață, cu excepția găurilor individuale, este pulverizat cu aluminiu, iar găurile sunt umplute cu pastă care conține argint, care joacă un rol de contact. Stratul solid de aluminiu servește ca un fel de dispozitiv de oglindă pe partea din spate pentru încărcături gratuite care se pot pierde în legăturile de cristal care atârnă ale rețelei. Cu o astfel de acoperire, panourile solare lucrează cu 2% mai mult în putere. Recenziile consumatorilor spun că astfel de elemente sunt mai durabile și nu depind atât de mult de vremea înnorată.

Realizarea panourilor solare cu propriile mâini

Nu toată lumea poate comanda și instala surse de energie solară acasă, deoarece costul acestora este astăzi destul de mare. Prin urmare, mulți meșteri și meșteri stăpânesc producția de panouri solare acasă.

Cumpara kituri fotocelule pt autoasamblare disponibile pe internet pe diverse site-uri. Costul lor depinde de numărul de plăci folosite și de putere. De exemplu, kiturile de putere redusă, de la 63 la 76 W cu 36 de plăci, costă 2350-2560 de ruble. respectiv. Aici cumpără și articole de lucru respinse de pe liniile de producție din orice motiv.

Atunci când alegeți tipul de convertor fotoelectric, se ține cont de faptul că celulele policristaline sunt mai rezistente la vremea tulbure și funcționează mai eficient decât cele monocristaline, dar au o durată de viață mai scurtă. Monocristalinele au o eficiență mai mare pe vreme însorită și vor rezista mult mai mult.

Pentru a organiza producția de panouri solare acasă, trebuie să calculați sarcina totală a tuturor dispozitivelor care vor fi alimentate de viitorul convertor și să determinați puterea dispozitivului. Din aceasta rezultă numărul de fotocelule, ținând cont de unghiul panoului. Unii meșteri prevăd posibilitatea de a schimba poziția planului de acumulare în funcție de înălțimea solstițiului, iar iarna - de grosimea zăpezii căzute.

Folosit pentru a face corpul diverse materiale. Cel mai adesea pun colțuri din aluminiu sau inoxidabil, folosesc placaj, PAL etc. Partea transparentă este din sticlă organică sau obișnuită. La vânzare există fotocelule cu conductori deja lipiți, este de preferat să le cumpărați, deoarece sarcina de asamblare este simplificată. Plăcile nu sunt stivuite una peste alta - cele inferioare pot da microfisuri. Lipirea și fluxul sunt pre-aplicate. Este mai convenabil să lipiți elementele plasându-le imediat pe partea de lucru. La final, plăcile extreme sunt sudate pe anvelope (conductoare mai late), după care ies „minus” și „plus”.

După lucrările efectuate, panoul este testat și sigilat. Meșterii străini folosesc compuși pentru asta, dar pentru meșterii noștri sunt destul de scumpi. Traductoarele de casă sunt sigilate cu silicon, iar partea din spate este acoperită cu lac pe bază de acrilic.

În concluzie, trebuie spus că recenziile maeștrilor care au făcut-o sunt întotdeauna pozitive. Odată ce a cheltuit bani pentru fabricarea și instalarea convertorului, familia plătește rapid pentru ei și începe să economisească bani folosind energie gratuită.

Astăzi, dintre toate sursele de energie alternativă cunoscute de omenire, cele mai populare sunt panourile solare, bateriile și alte generatoare bazate pe energie solară. Având în vedere costul actual al costurilor cu energia, mulți se întreabă: de unde să cumpărați panouri solare pentru casa dvs., care sunt prețurile acestora și există soluții gata făcute? Și întrucât creșterea cursului de schimb afectează direct puterea de cumpărare a populației, tot mai mulți cetățeni sunt interesați de panourile solare fabricate în Rusia.

Ce sunt panourile solare și cum se folosesc în casă?

În ciuda faptului că acest tip de alimentare cu energie pentru locuințe există de mai bine de 30 de ani, nu există mulți specialiști în acest domeniu. De ce este atât de benefică utilizarea panourilor solare pentru o casă privată? Răspunsul este simplu: trebuie să plătești doar echipamentul și instalația, atunci purtătorul de energie este gratuit! În țări precum China, Statele Unite, Franța, Italia și Germania, până la 30% din populație instalează baterii pe acoperiș pentru a se bucura de miliardele de kilowați inepuizabili de energie solară. Dacă este gratuit, care este secretul?

Principiul de funcționare al bateriei este următorul: imaginați-vă semiconductori formați din cristale (de exemplu, siliciu) care convertesc cuante de lumină în componente de curent electric. Un panou solar conține sute de mii de aceste cristale. În funcție de puterea necesară, aria unei astfel de acoperiri variază de la câțiva centimetri pătrați (amintiți-vă de calculator) la sute de metri pătrați, de exemplu, pentru stațiile orbitale.

În ciuda simplității aparente a dispozitivului, utilizarea sa în Rusia este foarte limitată. Deci, posibilitățile de utilizare a panourilor solare sunt limitate de climă, vreme, perioada anului și zi. În plus, pentru ca sistemul să furnizeze curent rețelei, trebuie să achiziționați:

1. O baterie care va stoca energie în caz de supratensiune;
2. Un invertor care va transforma curentul continuu în curent alternativ;
3. Sistem de monitorizare a bateriei.

Pe scurt despre consum

Familia medie de 4 persoane consumă 250-300 kW pe lună. Modulele solare pentru uz casnic oferă o medie de 100 de wați pe 1 mp. m pe zi (pe vreme senină). Pentru a alimenta complet casa din panouri solare, trebuie să instalați cel puțin 30, ideal 40 de secțiuni, care vor costa cel puțin 10.000 USD. În acest caz, acoperișul ar trebui să fie orientat spre sud, iar numărul de zile însorite pe lună nu trebuie să fie mai mic de 18-20 în medie. Mai jos este o hartă a zilelor însorite.

Concluzie: panourile solare sunt bune ca sursă de rezervă de energie electrică. În plus, trebuie să știți să le alegeți astfel încât să existe suficientă putere pentru a satisface nevoile casnice. Dar indiferent de accidente, casa ta va fi mereu alimentată cu energie electrică.

1. Panouri solare de la CJSC „Telecom-STV”

Compania rusă „Telecom-STV” (Zelenograd) produce produse în medie cu 30% mai ieftine decât omologii lor germani: prețurile încep de la 5.600 de ruble pentru un panou de 100 de wați. Panourile acestui producător au o eficiență de până la 20-21%. Principalul „cip” al acestei întreprinderi a fost tehnologia patentată de fabricare a plachetelor de siliciu cu un diametru de până la 15 milimetri și a modulelor solare bazate pe acestea.

Ce baterie de la CJSC „Telecom-STV” poate fi vizualizată? Cel mai popular model se numeste TSM, urmat de marcare, in functie de putere: de la 15 la 230 W (pretul este aproximativ).

Model	Putere, W	Dimensiuni, mm	Greutate, kg	preț, freacă.
TSM-15	18	430?232?43	1,45	de la 3500
TSM-40	44	620?540?43	4,05	de la 6000
TSM-50	48	620?540?43	4,05	din 6575
TSM-80A	80	773?676?43	6,7	de la 8500
TCM-80B	80	773?676?43	6,7	de la 9000
TSM-95A	98	1183?563?43	7,9	de la 10750
TSM-95V	98	1183?563?43	7,9	de la 11000
TSM-110A	115	1050?665?43	8,8	de la 12500
TSM-110V	115	1050?665?43	8,8	de la 12800
…	..	…	…	…
TSM-270A	270	1633?996?43	18,5	din 23370

Principalul tip de panouri solare produse este monocristalin, deși fiecare model poate fi prezentat și ca multi (poli-)cristalin. Fiecare tip are propriile sale avantaje și dezavantaje. Luați în considerare în tabel avantajele și dezavantajele fiecărui tip de panouri ale CJSC Telecom-STV.

Alegerea, desigur, este limitată de buget, așa că vom continua să revizuim alte dispozitive ieftine și fiabile de la producătorii ruși.

2. Hevel - plantă în Chuvahia

Hevel a deschis o fabrică inovatoare pentru producția de baterii micromorfe cu peliculă subțire. Se crede că astfel de module solare sunt mai eficiente în captarea fasciculelor de energie împrăștiată în comparație cu cristalele de siliciu mono sau poli. Un alt avantaj al bateriilor de film Hevel este subțirea și aspectul lor atractiv. aspect. Prin urmare, ele sunt adesea folosite pentru placarea fațadelor clădirilor ca sursă de rezervă de energie electrică.

Ce baterie de la Hevel poate fi văzută ca exemplu? Iată un tabel cu parametrii celui mai popular modul Hevel Solar HVL - un panou solar de 100 wați (putere maximă de până la 105 wați):

Costul panoului Hevel începe de la 9000 de ruble. Dar, chiar și într-o zi frumoasă, dintr-un metru pătrat de baterie se obțin doar 125 de wați. Este suficient pentru 3 ore de 1 laptop, nu mai mult. Prin urmare, este necesar să se calculeze câți wați sunt necesari pentru funcționarea întregului sistem:

Când consumați 10 kW pe zi, trebuie să aveți acești 10 kW în rezervă. 10000/125 * 9000 = 720.000 de ruble - aproximativ trebuie să investiți în achiziție.

Sortimentul include si panouri policristaline Hevel, pretul lor este mai mic, randamentul este si ea redus, sunt recomandate caselor de tara si teritoriilor in care numarul de zile insorite pe an depaseste 300.

3. Ryazan ZMKP

Fabrica de dispozitive ceramice-metalice din Ryazan funcționează din 1963, dar din 2002 a trecut la sistemul internațional de control al calității ISO 9001 și produce panouri solare strict în conformitate cu cerințele sale și GOST 12.2.007-75. În lista de prețuri a companiei, găsiți 2 modele actuale RZMP cu o putere de 130 și 220 de wați. Eficiența lor variază de la 12 la 17,1%. Celulele solare sunt aplicate pe o bază de aluminiu vopsită folosind metoda conexiune serială. Iată caracteristicile lor comparative:

RZMP 130-T este potrivit pentru alimentarea autonomă a spațiilor individuale, a aparatelor de uz casnic (ex. boiler de încălzire). Un model mai puternic de la 220 la 240 W este cumpărat mai des pentru alimentarea de rezervă a întregii case. Costul său variază de la 13.200 de ruble la 14.400 de ruble per modul.

4. Krasnodar „Saturn”

Panourile de producție Kuban sunt produse din 1971, în această perioadă compania a produs peste 20.000 de metri pătrați de produse. „Saturn” folosește două tehnologii de producție stăpânite de fapt - bazate pe siliciu sau arseniură de galiu crescută cu un singur cristal cu un substrat de germaniu. Acestea din urmă prezintă cele mai înalte performanțe și sunt utilizate pentru alimentarea instalațiilor critice (benzinări, întreprinderi cu ciclu continuu etc.)

Ambele tipuri de module pot fi realizate pe orice cadru, de la plasă și folie până la metal (aluminiu anodizat) și tipuri de șnur. Convertoarele fotoelectrice pot fi:

• cu o suprafață lustruită;
• cu diode încorporate;
• cu oglinda de aluminiu.

Iată principalele caracteristici energetice ale celulei solare „Saturn”, în funcție de tip:

Aceste caracteristici sunt relevante pentru transportatorii de orice dimensiune: la întreprinderea Saturn, puteți comanda atât module prefabricate pentru acoperișul unei cabane, cât și panouri solare miniaturale pentru senzori, convertoare, produse electrice, precum și baterii. Pentru preturi te vei ghida doar de departamentul de vanzari.

5. Vântul Solar

Această întreprindere este situată în Ucraina. În Rusia, există o întreprindere similară, care acționează mai mult ca investitor și implementator. Solarwind produce module solare cu putere de la 1 la 15 kW/h. În funcție de scop și putere, modulul poate include de la o pereche la câteva zeci de baterii. Deci, o baterie solară de 1000 W include 5 module, un controler de încărcare de 30 A, o baterie de 150 A/h - 2 bucăți într-un set și un invertor de 1200 V. Durata de viață a bateriei este de până la 18 ani.

Sfat: dacă cumpărați echipamente Solar Wind pentru alimentarea cu energie pe tot parcursul anului într-o clădire rezidențială, ar trebui să luați cel puțin 10 kW / h.

Pentru a vă face o idee despre posibilitățile sistemelor fotovoltaice „Solar Wind” (Ucraina) cu o capacitate de la 1000 la 15.000 de wați, vă oferim tabel comparativ la ritmul de 1 zi de consum.

Puterea modulului	1 kWh	3 kW/h	5 kW/h	10 kWh	15 kWh
Exemplu de alimentare diverse sisteme(total)
Bec (economisitor de energie, atunci când este folosit 4 ore pe zi)	4 bucăți de 11 W	10 piese cu o putere de 15 W fiecare	10 bucăți de 20W fiecare	20 buc/20 W	40 buc/20 W
Aer condiționat	Nu va fi suficient	Nu va fi suficient	Nu va fi suficient	1 oră pe zi	3 ore pe zi
Notebook alimentat cu 40 Wh	4 ore	4 ore	4 ore	4 ore	4 ore
televizor	50Wh 3h/zi	50Wh 4h/zi	150Wh 4h/zi	150Wh 3h/zi	150Wh 4h/zi
Antena TV prin satelit, 20 Wh	3h/zi	4h/zi	4h/zi	3h/zi	3h/zi
Frigider	Nu va fi suficient	100Wh 24h/zi	10Wh 24h/zi	150Wh 24h/zi	150W 24h/zi
Mașină de spălat	Nu va fi suficient	900W/h 40m/zi	900Wh 1h/zi	1500Wh 1h/zi	1500Wh 1h/zi
Aspirator, 900 Wh	Nu va fi suficient	Nu va fi suficient	De 2 ori pe săptămână timp de 1 oră	De 2 ori pe săptămână timp de 1 oră	De 2 ori pe săptămână timp de 1 oră

6. Panouri solare „Quantum”

NPP Kvant a fost primul care a propus producerea de celule solare de siliciu cu sensibilitate pe 2 fețe, precum și de monocristale de arseniură de galiu. Cel mai popular model astăzi este Kvant KSM și modificarea sa KSM-180P. Costul unei astfel de baterii nu depășește 18.000 de ruble, durata de viață ajunge la 40 de ani.

Cu toate acestea, vă prezentăm caracteristicile tuturor modulelor. Ele pot fi comandate atât în ​​variante mono cât și policristaline. Caracteristica energetică specifică este mai mare pentru panourile monocristal și ajunge la 200 W/mp. m. În comparație cu analogii străini, "Kvant" este optim datorită prețului său scăzut și scăderii relativ mici a eficienței pe toată durata de viață.

Caracteristică	KSM-80	KSM-90	KSM-100	KSM-180	KSM-190	KSM-205
Puterea nominală, W	80-85	90-95	98-103	180-185	190-195	205-210
Curent de scurtcircuit, A	5,4-5,6	5,5-5,7	5,8-5,9	5,4-5,6	5,5-5,9	5,6-6,1
Tensiune în circuit deschis, V	21,2-21,5	22,2-22,4	22,8-23,0	34,8-36,6	35,1-37,2	35,9-37,8
Numărul de celule solare	36	36	36	72	72	72
Dimensiuni, mm	1210x547x35	1210x547x35	1210x547x35	1586x806x35	1586x806x35	1586x806x35
Cutie de joncțiune, TUV	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66	IP66
Greutate, kg	8,5	8,5	8,5	16	16	16
Eficiență, %	17,5	18,3	18,7	17,8	18,4	19,0

7. Panouri solare portabile Sun Power

Această companie este situată în Ucraina și, în cea mai mare parte, a devenit faimoasă pentru complexele sale solare portabile. Cu ajutorul lor, puteți obține energie electrică chiar și în condiții de teren. Aceste complexe se disting prin mobilitate, dimensiuni reduse și portabilitate. Au o ieșire USB și au o putere de până la 500 de wați.

Alte caracteristici ale panourilor portabile Sun Power:

• durata de viață a panourilor solare este de până la 30 de ani;
• are certificare internațională CE RoHC;
• noua generatie de panouri poate fi integrata si in fatada sau acoperis fara a-si pierde estetica.

Este convenabil să utilizați astfel de soluții în iluminarea autonomă a panourilor publicitare, drumurilor și site-urilor, alimentarea locurilor de campare și remorcilor, iahturilor și bărcilor.

8. "Kvazar" - un alt producător ucrainean

Compania produce o gamă largă de echipamente fotovoltaice, inclusiv panouri solare și încărcătoare. Panourile solare Kvazar sunt realizate din cristale de siliciu crescute la întreprindere și au o bază din aluminiu ranforsat. Garanția de calitate emisă de producător este puțin alarmantă - doar 10 ani. Cu toate acestea, testele electroluminiscente și alte teste de laborator confirmă o durată de viață mai lungă - până la 25 de ani.

Alegerea noastră: panouri - KV175-200/24 ​​M (monocristal), KV220-255M (și mono), KV210-240P (versiunea poli), în marcaj numerele indică puterea dispozitivului.

Prețul bateriilor este de la 13.000 de ruble (aproximativ) pentru 150 de wați. Pe lângă panourile solare, Kvazar produce convertoare fotovoltaice cu celule de la 4 pe 4 până la 6 pe 6 inci cu o eficiență de până la 18,7%.

9. Vitasvet SRL

Întreprinderea din Moscova SRL „Vitasvet” produce un model de bază SSI-LS200 P3 în 4 variații de putere: de la 225 la 240 W. Fiecare modul este format din 60 de plachete de siliciu multicristal și este montat pe un profil de aluminiu. Iată principalii lor parametri obținuți în timpul testelor în condiții normale de 800 W/mp:

Tip/parametru baterie	225 W	230 W	235 W	240 W
Max. tensiune, V	29,6	29,7	29,8	30,2
Curent de scurtcircuit, A	8,1	8,34	8,41	8,44
Eficiență, %	13,5	13,8	14,1	14,5

Costul este de 12.800 de ruble pentru un panou de 240 W.

10. Planta „Termotron” (Bryansk)

Compania produce sisteme autonome de iluminat stradal alimentat cu energie solară și mini-stații solare autonome. Primele sunt livrate pe bază de module seriale cu un suport înalt de poli. Caracteristici ale sistemelor autonome de iluminat stradal de la „Termotron”:

• Funcționează în intervalul de la -40 la +50 de grade Celsius;
• Au un unghi de deschidere a fasciculului de 135 până la 90 de grade;
• Se livreaza cu resursa de munca garantata de 12 ani in conditii de oras;
• Au o înălțime de sprijin de la 6 până la 11 metri;
• Au putere de la 30 la 160 W din care să aleagă.

Stația autonomă „ECOTERM*”, produsă de fabrică, va fi de interes pentru proprietarii de case de țară și parcele. Se foloseste si la ferme, centrale telefonice, pentru dotarea scolilor rurale, spitale, magazine.

*Alimentat de un generator diesel de 14,5 kW. Prețul energiei generate cu numărul de 18 elemente de fotoprocesare este de 5,12 ruble / kW, perioada de rambursare este de până la 5 ani (verificați prețul cu producătorul).

Concluzie

Am efectuat o analiză a mai multor întreprinderi de top din așa-numita industrie foto-energetică din Rusia și Ucraina, care, sperăm, vor oferi o idee inițială despre fezabilitatea utilizării panourilor solare și vă vor permite să luați decizia corectă. Acestea nu sunt toate mărcile, dar cele mai populare și disponibile comercial sunt următoarele.