Фотоэлектрические модули: конструкция и виды. Фотоэлектрический рынок динамично развивается. Существует множество фотоэлектрических панелей, произведенных по различным технологиям. Они различаются материалами, из которых изготовлены, электрическими характеристиками и ценой.

Фотоэлектрические модули (панели) прямоугольной формы с размерами 100 х 165-170 см. Внутри рамки находится слой ячеек из кремния, обернутых фольгой и покрытых стеклом. Стекло должно быть максимально светлым, чтобы хорошо поглощало солнечное излучение. Антибликовые покрытия обычно используются для уменьшения бликов.

Размер одного фотогальванического элемента составляет приблизительно 15 х 15 см. Один модуль состоит из 60 ячеек, расположенных в шесть рядов по 10 стандартных. На рынке также можно найти фотоэлектрические панели, состоящие из 48 или 72 ячеек, которые отличаются размерами и мощностью. Поскольку мощность солнечной панели - это сумма мощности всех ее элементов, эти три группы панелей не следует сравнивать.

Строительство фотоэлектрических модулей

Фотоэлектрический модуль имеет многоуровневую структуру. Наиболее важным является тонкий, около 0,2 миллиметра, слой кристаллического кремния, который с обеих сторон покрыт фольгой EVA. Сверху модуль закрыт ударопрочным закаленным стеклом. Под нижним слоем фольги находится упрочняющая пластиковая подложка. Все это покрыто рамой из алюминия, стойкого к нагрузкам и погодным условиям. Ячейки кристалла соединены токоведущими проводами (шинами - токопроводами). Он разряжается в электрическую систему через провода с солнечными разъемами.

Типы солнечных модулей

Наиболее популярными являются толстопленочные кремниевые фотоэлектрические элементы. Они могут быть двух типов: монокристаллические и поликристаллические. У них хорошая энергоэффективность и такие цены, что строить из них установки окупается. Важна также их высокая износостойкость и сохранение высокой эффективности в течение достаточно длительного времени. Это функционирующий и перспективный сегмент фотоэлектрического рынка, поэтому он интенсивно развивается. На рынке преобладают монокристаллические модули, которые более эффективны. Многие производители вводят новые модификации для достижения более высокой эффективности, более продолжительной работы и большего удобства использования. Рядом с ними мы найдем тонкопленочные модули (из кремния или других материалов, таких как теллурид кадмия), перовскитные модули (из неорганических химических соединений) и даже с использованием органических материалов. Однако эти технологии по-прежнему непригодны для массового использования из-за низкой эффективности, высокой себестоимости и относительно короткого срока службы.

Монокристаллические фотоэлектрические модули

Монокристаллические фотоэлектрические модули имеют КПД 19-20%. Есть и такие с КПД 25%, но они очень дорогие. На рынке мы можем найти монокристаллические фотоэлектрические модули с номинальной мощностью более 350 Вт. Из них можно построить более эффективную установку меньшей площади, чем поликристаллические ячейки.

Монокристаллические фотоэлектрические панели более эффективны, поскольку процесс выработки электроэнергии происходит внутри отдельных кристаллов, из которых состоят отдельные ячейки. В поликристаллических модулях движение электронов менее эффективно, поскольку отдельные кристаллы меньше, а ячейка вырезается из блока, состоящего из множества кристаллов. Способ получения кристаллов кремния также важен. В монокристаллическом варианте материал достигает более высокой степени чистоты, что способствует повышению эффективности.

Производство монокристаллических элементов обходится дороже, чем поликристаллических, поэтому и цена на них выше. Монокристаллические клетки имеют темно-синий, темно-синий и даже черный цвет. Их отличает ромбовидная форма – квадрат со срезанными углами.

Поликристаллические фотоэлектрические модули

Поликристаллические фотоэлектрические модули, благодаря способу производства, имеют характерный синий цвет. Одиночная ячейка имеет квадратную форму, потому что она вырезана из кубического блока кристаллического кремния. Поликристаллические элементы достигают КПД 15-16%, а лучшие даже 18-19%. Поэтому панели из них имеют меньшую номинальную мощность (примерно до 300 Вт), чем панели из монокристаллических ячеек. Нужно больше таких модулей для настройки установки с определенной мощностью. Хотя поликристаллические фотоэлектрические модули менее эффективны, стоит рассмотреть возможность их использования там, где поверхность, на которую они могут быть установлены, не ограничена.Также необходимо рассчитать, сколько вам придется заплатить за получение определенной мощности фотоэлектрической установки из поликристаллических модулей.

Какие модули выбрать для фотоэлектрической установки: важные параметры панели

При выборе модулей для фотоэлектрической установки следует руководствоваться не только их типом, но прежде всего техническими параметрами. Наиболее важными из них являются мощность и эффективность. Мощность фотогальванических панелей определяется с помощью единицы Wp (пиковая мощность), которая представляет собой максимальную мощность, которую элемент может достичь в условиях испытаний. Производительность (КПД) фотоэлектрических модулей зависит от их типа и применяемых конструктивных решений. Производительность модуля снижается с возрастом (срок службы). Поэтому реальной проблемой для производителей является повышение эффективности фотогальванических элементов.

Для чего можно использовать энергию фотоэлектрической установки? Экономичные решения>

Солнечный свет

Вопреки тому, что можно было бы предположить, будучи неспециалистом, мощность фотоэлектрических модулей снижается с повышением температуры воздуха. Фотогальваника лучше всего работает при низких температурах, но при хорошем солнечном свете. Мощность модулей проверена при температуре 25°оС, но на солнечных скатах кровли летняя температура может быть значительно выше. Поэтому температурный коэффициент мощности также является важным параметром, который показывает, на сколько процентов снижается мощность модуля при каждом градусе повышения температуры выше контрольного значения - 20оС. Чем ниже коэффициент, тем лучше.

Фотоэлектрические модули PERC и PERT

Модули с пассивированным задним элементом эмиттера (PERC) имеют дополнительный слой диэлектрика на нижней стороне для уменьшения притяжения электронов к нижнему электроду. Нижняя пассивация заставляет солнечные лучи отражаться обратно внутрь ячейки. Панели PV с технологией PERC - с дополнительным нижним слоем с множеством маленьких отверстий - обеспечивают электрическое соединение между верхом и низом ячейки.Их преимущество в том, что они лучше используют длинноволновое инфракрасное излучение, что позволяет им работать более эффективно, особенно при меньшем количестве солнечного света.

Как получить финансовую поддержку для инвестиций в фотоэлектричество>

Инновационным и еще более электрически эффективным решением по отношению к PERC является PERT (Passivated Emitter Rear Cell Totally Diffused), в котором в пассивирующем слое нет отверстий, но он полностью диспергирован. Такой пассивирующий слой не позволяет электронам улетучиваться, а заставляет их отскакивать от дна и рециркулировать в ячейке. Это делает рекуперацию отраженного излучения еще более эффективной, чем в растворе PERC, что увеличивает эффективность ячейки.

Bifacial - двухсторонние активные фотоэлектрические модули

В двусторонних активных модулях ячейка поглощает свет с двух сторон, причем не только сверху, но и отраженный снизу.Более активная работа фотонов способствует большей выработке электроэнергии, поэтому такие элементы обладают большей мощностью. Для этого панель должна быть прозрачной снизу - она покрыта стеклом или подходящей фольгой.

Фотоэлементы: пошаговая сборка>

Двусторонние активные фотоэлектрические панели также требуют надлежащего метода монтажа. Они не подойдут в стандартных ситуациях, но до них стоит дотянуться, когда из-за условий расположения на участке панели необходимо располагать в направлении восток-запад. Затем вы можете установить модули вертикально для выработки электроэнергии утром и вечером. Двусторонние панели лучше всего использовать в отдельно стоящих конструкциях на земле. Они должны стоять достаточно вертикально, чтобы не затенять спину.

Категория:

Реконструкция