Типове слънчеви клетки и техните характеристики

Батериите на слънчевите клетки започват да печелят популярност сред населението. Те са инсталирани на покривите на къщи, превозни средства. Някои от тях бяха адаптирани дори за електрониката, в ръчните часовници. В момента те са се превърнали в пълноценна алтернатива на електроенергията или действат като добавка.

Как работят?

Слънчевите модули са най-важният елемент във фотоволтаичната система. Те са панел, който включва слънчеви клетки от силиций.

За да се получи електричество, всички тези компоненти се сглобяват в блокове, които след това се покриват с ламиниран филм - това е необходимо за уплътняването. След това всичко е поставено в рамката. Устройството е доста просто, но е трудно да се събере вкъщи. Невъзможно е фотоелектричният елемент да бъде монтиран самостоятелно, което не може да се каже за панела.

видове

Батериите на слънчевите клетки са разделени на няколко вида. Сред тях има три:

• Monocrystalline. В процеса на нейното производство се използва материал под формата на чист силиций. Тази база ви позволява да получите по-голяма ефективност от работата. Ефективността в този случай варира от 15 до 20%.
• Аморфен силиций. По време на производството се използва система - фазата на изпаряване. Силиконът е покрит със защитен слой. Няколко предимства на силиконовите слънчеви клетки могат да бъдат приписани на приемливите разходи, които се получават поради простата технология, използвана при производството. Такива системи са големи по размер. Ефективността варира от 5% до 8% в региона.
• Поликристални. Тази слънчева клетка се произвежда на аморфно-силициева основа. По време на производствения процес не се подлага на разтягане. Има ниска цена. Може да се използва не само в ежедневието, но и в индустрията. Ефективността е от 10 до 14%.

Предимствата и недостатъците на слънчевата батерия

Панелите от слънчеви клетки се състоят от фотоклетки, които в процеса на работа трансформират енергията от слънцето в електричество.

Няколко предимства включват следното:

1. Целият дизайн на батерията е достатъчно прост, няма никакви движещи се части. Работата е стабилна и без прекъсвания, нивото на надеждност е високо.
2. Работата по монтажа не е трудна. Не се изисква да се използва скъпа поддръжка на системата.
3. Енергията от слънцето веднага се превръща в електричество, допълнително време за това не се изисква.
4. Енергията се произвежда през целия ден, докато има слънце. В някои случаи е възможно да се получи електричество в облачно време, но в същото време ефективността на работата намалява.
5. Животът е дълъг, той не се измерва с години, а с десетки години.
6. В производствения процес се използват екологични материали, които се считат за много важни в съвременното общество, където има сложна екологична среда.

Въпреки всички предимства може да има негативни моменти в работата:

1. Полупроводниците, които са изработени от силиций, имат висока цена. Този материал се счита за основните елементи в цялата система. Това засяга както себестойността на панела, така и цената на енергията, която получава.
2. Ефективността е ниска. Досега мощността от живота на батерията на 1 квадрат е около 120 вата. Този индикатор е толкова незначителен, че е напълно невъзможно да се използва полученото електричество за осветителни устройства в малка стая.
3. Получаването на електроенергия зависи от продължителността на дневните часове, метеорологичните условия и сезоните. Например през зимата нивото на получената енергия е значително намалено. Това се дължи на облачно небе, мъгли и кратък светъл ден.

Къде мога да го използвам?

Тези панели се използват широко не само в ежедневието, в жизненоважната дейност, но и в промишлеността и производството:

• батериите на битовите електрически уреди ги зареждат;
• електрическият автомобил се презарежда;
• с тяхна помощ цели сгради могат да бъдат снабдени с електрическа енергия;
• в някои случаи е възможно да се използва в отделни населени места;
• те могат да получат енергия дори в космоса.

Цялата енергия, която се произвежда по време на дневна светлина, се съхранява в батериите, след което инструментите могат да работят дори на тъмно.

Какъв е принципът на работа и устройствата?

Елементите на слънчевите панели работят на същия принцип, както в момента на първото разработване. Този принцип е познат на всички, тъй като е бил изучаван в училищната учебна програма, провеждайки физически експерименти. Един транзистор, който нямаше горна капачка, улесни входа на светлината в преходите p и n.

След като волтметърът беше свързан, беше възможно да се види, че по време на слънчевата светлина е освободено малко количество енергия. Преди това учените извършвали експерименти с работата, увеличили площта за преходите. В резултат на това се появиха соларни клетки.

Дизайнът на слънчевата система на елементите съдържа:

• Повърхност от прозрачно стъкло. На нея падат слънчевите лъчи.
• Очилата се закрепват към твърдите ръбове на панела. Те са пластини от метал, като едновременно изпълняват функцията на положителни електроди.
• Слънчев химически елемент. Тип силиций стр.
• Тип силиций n.
• Долният метален субстрат, предназначен да изпълнява функцията на отрицателни електроди.

Струва си да знаете, че енергията от слънцето не може да се получи през целия ден. Батериите не могат да функционират през нощта. През зимата светлинният ден намалява. В такива моменти основното устройство изисква добавяне във формата съхранение на енергия.

В повечето случаи използвайте електрическа батерия. Той се свързва с панела и натрупва генерирана енергия, в резултат на което работата се извършва вечер.

Нивото на ефективност зависи изцяло от използвания материал. Например, когато се използва еднокристален силиций, той е почти 20%, поликристалният силиций намалява тази цифра с 10%. Нивото на ефективност може да бъде повлияно от гладкостта на повърхността, температурния режим на въздуха, местоположението на батериите до слънцето.

Каква е приложимостта на употребата?

Към днешна дата използването на екологосъобразни материали е най-подходящо. Електричество, което се получава в електроцентрали - ядрена, водна, термична, постоянно нарастваща цена. Това се дължи на скъпо производство. В момента, когато се използва слънчева батерия, човек може с право да се смята за независим, дори от държава, която предлага електроенергия за употреба на завишени цени.

Ако прекарате известно количество пари веднъж, можете напълно да забравите за сметки за комунални услуги, за броячи, комунални услуги. По времето, когато са зададени данните за панела, цялата къща се прехвърля. Това включва не само светлина, но и отопление, течаща вода - топла вода.

Радиацията от слънцето е отличен източник за получаване на електроенергия. И най-важното - този източник е безплатен, екологичен и неизчерпаем.

Етапи на производство на елементи на основата на единичен кристал

Повечето от слънчевите клетки се произвеждат с поликристален и монокристален силиций. Производственият процес изисква много време, усилия и пари.

Основните етапи на производство на основата на монокристален силиций включват:

1. Производство на силиций. За да се получи силиций, се използва кварцов пясък, който съдържа голямо количество силициев диоксид. Такава пясък преминава през няколко етапа на пречистване, което позволява напълно да се премахне кислородът. Това се дължи на топенето при висока температура с химикали.
2. Приготвяне на кристал. След пречистването силицийът става прозрачен. Кристалите започват да растат за поръчването на структурата. Процесът е както следва: силициевите парчета се поставят в тигел, нагрява се и се стопява. Добавете кристални проби към разтопената маса, които са равномерно разпределени по цялата повърхност и започват да се натрупват на слоеве. Този процес изисква много време, което води до хомогенен кристал с голям размер.
3. Процес на обработка. Този процес започва с измерването и последващата обработка на кристала, за да се получи желаната форма. Когато напускате тигела, кристалът има кръгла форма, която е неудобна за бъдеща употреба. За използване, тя трябва да има формата на квадрат. След като готовият материал се обработва с метални нишки, той се изрязва с помощта на тел в идентични плочи. Размерът на плочите варира от 0,25 до 0,3 сантиметра. След това те подлежат на почистване, проверка за брака и нивото на енергия, което може да бъде произведено.
4. Развитие на фотоелектричния елемент. За да може силицийът да генерира електрическа енергия, към него се добавя бор с фосфор. След третирането фосфорът е свободен електронен от тип n, а страната с бор не съдържа тези електрони и е от тип р. По този начин се наблюдава преход между двете страни.
5. Процесът на създаване. Първоначално плочите са свързани към верига, а след това към блок. Една плоча средно има мощност от 2 V и 0.6 W напрежение. Захранването на батерията зависи изцяло от броя на клетките. Нивото на напрежение се получава от последователността на свързване. Всички елементи и модули са свързани паралелно един към друг. Всички клетки са покрити със специален филм, прехвърлени на повърхността на стъклото и поставени в кутия с правоъгълна форма. След като модулът е готов, той се тества. След пълна проверка, той е готов за употреба.

Слънчевите панели могат да бъдат свързани паралелно, последователно или паралелно последователно. Изборът зависи изцяло от нивото на напрежение, което се изисква по време на работа.

Производственият процес на поликристален силиций

Процесът на производство на модул на основата на поликристален силиций се извършва по същия начин, както при монокристалния силиций. Разликата е само в растежа на кристалите. Има няколко метода за това, но в момента има само една популярност - процесът на Сименс. Цялата точка на метода се крие във факта, че първоначално се намалява силанът и се утаява свободен силиций. Това се постига чрез взаимодействие със специална смес, която съдържа водородни и силанови елементи, използвайки температурен режим от 600 до 1350 градуса по Целзий.

Това е начинът, по който се осъществява процесът на производство на слънчеви батерии.

Как да направите слънчева батерия у дома?

Мнозина са склонни да приемат, че батериите със слънчеви клетки са сглобени със собствените си ръце доста трудно, дори почти невъзможно. Всъщност всичко е различно. Ще са необходими много усилия, но процесът не е труден, както изглежда първоначално. Основната трудност, която може да се срещне в процеса на работа, е събирането на самата слънчева клетка. Ако можете сами да създадете такъв механизъм, можете да помислите не само да откажете да плащате за комунални услуги, но и за осъществяване на собствен бизнес. В момента слънчевите батерии са много подходящи за продажбата на енергия, която се възпроизвежда от тях. Най-важното е, че плащането се извършва в една от най-стабилните валути - еврото. Не е ли производството на слънчеви клетки полезно?

За да работите с фотоклетките, трябва да имате умения и опит в тази област. На първо място, това се отнася до запояване, както и внимателно отношение към всички елементи. За работа, трябва да имате добър инструмент за запояване, който е подходящ за фина работа. Невъзможно е самостоятелно да се създават моно- и поликристали. Можете да използвате готови заготовки за това.

светлинна бариера

Първата стъпка в работата е избора на необходимите фотоклетки. Силиций с поли- и моно-клетки може да се използва за работа с батерии. Най-важното е да се вземе предвид нивото на изпълнение и нюансите на работното място. Например, при моноклетъчните клетки ефективността е по-висока, но в полицитите значителна енергия се губи в облачно време.

Всички клетки са разделени на класове. Като цяло те са разпределени четири. Клас А е с най-добро качество без дефекти. Този клас се използва в работата на солидни и големи организации, фирми. Характеристиките на работното място са високи, но разходите ще бъдат подходящи.

Когато батерията се произвежда самостоятелно, е възможно да се избере клас Б. Ефективността е по-ниска, отколкото при предишните елементи, като в същото време цената е значително различна. Някои организации използват този клас, когато правят батерии за продажба, което обяснява ниската ефективност на работата.

Някои хора купуват всичко, от което се нуждаят, чрез онлайн магазини. Ако отидете в специализиран магазин, можете да купите всички компоненти наведнъж. След това няма да ви се налага да чакате доставката.

комплекти

За да се събере слънчевата клетка, само клетките ще бъдат недостатъчни, тъй като те трябва по някакъв начин да се свържат помежду си според схемата. Това изисква използването на проводници и допълнителни материали. Ето защо някои производители предлагат готов комплект за закупуване, където вече е налице всички материали, които ще са необходими при работа.

Този комплект може да включва до 72 елемента, проводници, автобуси, диоди за веригата, както и молив, който включва специална киселина за запояване.

Някои комплекти могат да съдържат готови фотоклетки, към които са залепени проводниците. За събирането ще бъде достатъчно само да се събере всичко според схемата и да се свърже. Тази опция е най-оптимална, когато слънчевите клетки за сглобяване на слънчеви клетки са свързани ръчно. Материалът е много малък и крехък, което води до редица проблеми в процеса на работа.

запояване

В случай, че всички материали - елементи и проводници - са закупени отделно, целият процес на запояване на слънчевите клетки ще изглежда така:

1. Проводниците се изрязват до желаната дължина. Най-добре е тази работа да бъде направена по шаблон.
2. Проводниците са спретнати върху фотоклетката.
3. На мястото на запояване прилагайте киселина и спойка. За да избегнете изместването, можете да поставите тежък предмет на единия край.
4. Проводникът трябва да бъде внимателно разпръснат. Тъй като клетките са достатъчно крехки, не се препоръчва да ги насилвате.

Тази работа е много старателна, не е факт, че ще бъде възможно да направите всичко за първи път, може да се наложи да повторите целия процес няколко пъти. Ако изучаваме нормите, можем да разберем, че разпръскването на проводници от сребро е предназначено за три цикъла на запояване. Има случаи, когато проводниците са предварително покрити с спойка, която производителят предупреждава незабавно. Но най-добре е да го приложите допълнително. По време на работа е забранено поставянето на слънчеви клетки една върху друга, тъй като те могат да ги повредят поради високото налягане.

херметизация

Последният етап на работа е запечатването на всички елементи. Но преди да се стигне до това, е необходимо да се обърне внимание на надеждността на скобата. За да направите това, използвайте мултиметър. Проверката може да се извърши след завършване на цялата работа или по време на целия процес, след запояване на всеки отделен елемент.

За процеса на запечатване често се използва силиконов уплътнител. На първо място, той се прилага върху ставите на елементите и след това върху цялата повърхност на панела. За тази работа можете да използвате четка, но трябва само да я приложите към ставите, тъй като е лесно да се преместят клетките от мястото. След като всичко изсъхне, можете да затворите капака.

Избор на батерия в къщата

В момента можете да намерите батерии с два типа слънчеви клетки: монокристална, поликристална.

Всеки тип има плюсове и минуси в работата, които трябва да знаете предварително, до момента на покупката.

Възможностите на пазара и производството не стоят неподвижни, нови продукти се появяват редовно, в производствения процес, в който се използват различни технологии. Преди да направите избор, препоръчваме да обърнете внимание на характеристиките на слънчевите клетки: нивото на ефективност, наличието на батерия, която може да натрупа енергия през дневна светлина и да я произвежда на тъмно. Всички тези данни се предоставят предварително от производителя, те могат да бъдат консултирани в специализиран магазин. Най-добре е да намерите информация предварително в Интернет или да обсъдите с експертите коя е най-добрата възможност.