Практично будь-який наш співвітчизник зі стабільним фінансовим доходом має можливість купити сонячні батареї в Україні та інше обладнання, необхідне для створення власної електростанції. Це потребує певних грошових витрат. Але вони досить швидко окупляться. А потім домашня станція на фотомодулях почне приносити своєму власникові постійний щомісячний прибуток.

Улаштування та принцип роботи сонячних панелей

Сучасні сонячні батареї для дому, комерційних і виробничих об'єктів представляють собою набір пристроїв-напівпровідників у вигляді фотоелектричних перетворювачів. Вони застосовуються для отримання електрики з енергії сонця. Таке перетворення грунтується на застосуванні відомого нам зі шкільного курсу фізики явища фотоефекту.

Батареї створюються з окремих сонячних елементів. Між собою їх з'єднують послідовно і паралельно. Це дозволяє підвищувати потужність, напругу та струм (значущі вихідні параметри):

паралельне з'єднання сонячних елементів призводить до збільшення вихідного струму;
послідовне підключення фотомодулів підвищує параметри вихідної напруги.

Одночасного збільшення напруги та струму домагаються комбінуванням двох видів з'єднання. Ця методика робить фотоелектричну систему більш надійною та стабільною, так як поломка одного або декількох сонячних елементів не стає причиною руйнування всього ланцюжка.

Напівпровідники для сонячних панелей виготовляються з двох матеріалів. Вони мають різні технічні показники. В одному матеріалі завжди спостерігається зайва кількість електронів (n-шар), у другому – їх недолік (р-шар). Принцип дії сонячних батарей для дому досить простий:

У вигляді фотонів сонячне випромінювання потрапляє на поверхню фотомодулів.
При попаданні на сонячні панелі пучки світла передають електронам напівпровідника енергію.
Вибиті з напівпровідника електрони насичаються додатковою енергією, що дає їм можливість долати захисний шар.
Негативно заряджені частинки потрапляють в n-шар, а позитивні – навпаки, переходять в р-шар.

В результаті виходить електричний струм, який являє собою впорядкований рух заряджених електронів. Важливий момент! Фотомодулі виробляють постійний струм, а майже все побутове обладнання працює на змінному. Для отримання останнього використовуються спеціальні перетворювачі. Їх називають інверторами.

Різновиди сонячних панелей – коротко про основне

Більшість сучасних фотомодулів виготовляють з кремнію. Рідше для створення комплектів сонячних батарей використовується комбінація міді, селену, індію та галію, а також телурид кадмію. Кремнієві пристрої ділять на кілька видів:

Монокристалічні сонячні панелі. Характеризуються високими експлуатаційними показниками. Але процес їх виробництва дорогий, тому вони мають високу ціну.
Сонячні модулі з аморфного кремнію. Їх ККД невеликий (максимум – 7-8%). Зате в процесі експлуатації вони дозволяють отримувати найдешевшу за вартістю електрику.
Полікристалічні сонячні панелі. Фотомодулі з оптимальним співвідношенням ціни та ККД. Вони користуються великою популярністю серед споживачів з різних куточків планети.

Додатково (і досить умовно) всі сонячні модулі від різних постачальників і виробників поділяють на:

жорсткі і гнучкі (інакше називаються тонкоплівковими);
дво- й односторонні.

Гнучкі сонячні панелі зазвичай робляться з телуриду кадмію або аморфного кремнію. Останній наноситься на тонку металеву, пластикову або скляну підкладку при температурі близько 300°С. Процес виготовлення гнучких сонячних панелей проходить у вакуумі методом напилення. Кристали кремнію осідають на підкладці нерівномірно. А їх осі випадковим чином спрямовуються в різні боки.

Двосторонні жорсткі і гнучкі сонячні панелі здатні поглинати випромінювання обома сторонами, односторонні – лише однією. Вони відрізняються один від одного ціною та продуктивністю. Вартість сонячних батарей двостороннього типу завжди вище односторонніх пристроїв.

Деякі особливості вибору та встановлення сонячних батарей для дому

Підбір фотомодулів в першу чергу здійснюється за проектною потужністю. Ця величина вказує на те, скільки електрики може виробити комплект сонячних батарей або окрема панель. Тут слід врахувати наступне:

найбільшу потужність сонячних батарей на квадратний метр забезпечують кремнієві фотомодулі;
аморфні пристрої характеризуються мінімальним коефіцієнтом перетворення.

Монтаж сонячних панелей – монокристалічних і полікристалічних, виконується на землі, дахах і балконах будівель. Попередньо розробляється проект їх розміщення на обраному місці. Установку сонячних батарей і їх підключення до инвертору, акумуляторної батареї та інших комплектуючих рекомендується довіряти фахівцям, які:

Читати повністю