Кпд солнечной панели, Какой КПД у современных солнечных батарей и от его он зависит
На карте солнечной инсоляции подана информация, сколько световой энергии получает квадратный метр земли в среднем за год. Миниатюрный источник энергии может быть вживлен под кожу человека с целью бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, например, кардиостимулятора. Такая батарея в 15 раз тоньше волоса и может заряжаться, если даже на кожу наносится солнцезащитное средство [8]. Теги: nrel , солнечная энергия , солнечная батарея , сша.
В зависимости от обстоятельств она может быть обратимой или необратимой, а уменьшение ее скорости является одной из важнейших технологических задач фотовольтаики. Огромные вложения в гелио энергетику по всему миру связаны не только с заботой об окружающей среде.
Не менее важная причина — финансовая. Это вынуждает инженеров и ученых постоянно искать способы повышения удельной производительности — а, значит, и выгоды. Один из исследуемых вариантов — установка зеркал для солнечных батарей. Примерно с середины х годов инженеры начали активно работать над разработкой технологии отражения солнечного луча от задней поверхности фотоэлектрических панелей. Это позволило бы существенно увеличить поглощение света без роста затрат на изготовление ячеек.
К сожалению, технологии того времени не позволяли добиться желаемого результата. И пассивированный излучатель тыльной части солнечных элементов англ. Задать вопрос. Смотреть товары.
Продолжить покупки. Блог о солнечных батареях От чего зависит КПД солнечных батарей? От чего зависит КПД солнечных батарей? Влияние на производительность материала ячеек В зависимости от использованных в конструкции полупроводниковых материалов, номинальный КПД солнечных панелей составляет: Аморфный кремний, A-Si.
КПД довольно стабилен, поскольку «рыхлая» по форме поверхность ячеек хорошо поглощает даже слабый или рассеянный свет. Поликристаллический кремний, Poli-Si. Падение производительности при неблагоприятных световых условиях среднее, что обеспечивается разнонаправленным расположением кристаллов поглощающего слоя. Монокристаллический кремний, Mono-Si. При изменении положения относительно солнца и высоких температурах КПД таких солнечных батарей значительно снижается.
Теллурид кадмия, Cd-Te. Фотоэлектрические элементы этого типа быстро набирают популярность благодаря сочетанию высокой средней эффективности и низкой цены. Коэффициент полезного действия немного меньше поликристаллов, но среднегодовая отдача выше. Она измеряется в единицах, при этом показатель в пять единиц считается самым высоким, но, к сожалению, в Украине такая инсоляция отмечается только в южных областях.
Принцип работы солнечных батарей основан на выбивании солнечным светом электронов, движущихся по внешней орбите атома. При условии замкнутости системы, многочисленные электроны способны создать потенциал электрического тока. Однако он настолько мал, что для достижения минимальной мощности солнечной панели одного модуля недостаточно. Следовательно, чем больше модулей, объединенных в одну цепь, имеет солнечная батарея, тем выше потенциал создают электроны и повышается производительность.
Однако многое зависит и от материала изготовления. Сегодня производители предлагают следующие виды солнечных батарей, изготовленных из разных материалов:. Уже сегодня отмечается тенденция к снижению стоимости на оборудование для солнечных электростанций.
В сочетании с зеленым тарифом, подразумевающим покупку у частных хозяйств солнечной электроэнергии по выгодному тарифу, темпы развития данной отрасли энергетики ускоряются во всем мире. Это даст возможность извлекать энергию одновременно из инфракрасных и ультрафиолетовых световых волн.
Забыли пароль? Солнечная энергетика. В году Александр Эдмон Беккерель открыл эффект преобразования света в электричество. Чарльз Фриттс англ. Charles Fritts начал использовать селен для превращения света в электричество. Первые прототипы солнечных батарей были созданы итальянским фото-химиком Джакомо Луиджи Чамичаном.
Во время пресс-конференции батарея успешно служила источником энергии для игрушечного « колеса обозрения » и радиопередатчика [2]. Три типа солнечных батарей. Каждый из этих типов солнечных элементов сделан уникальным способом и имеет разный эстетический вид. Одним из проектов по созданию самолёта, использующего исключительно энергию солнца, является Solar Impulse.
Солнечные батареи крупного размера, как и солнечные коллекторы, широко используются в тропических и субтропических регионах с большим количеством солнечных дней.
Особенно популярны в странах Средиземноморья , где их помещают на крышах домов. Нежилые здания торговые центры, госпитали и т. В настоящее время переход на солнечные батареи вызывает много критики среди людей.
Это обусловлено повышением цен на электроэнергию, загромождением природного ландшафта. Противники перехода на солнечные батареи критикуют такой переход, так как владельцы домов и земельных участков, на которых установлены солнечные батареи и ветряные электростанции, получают субсидии от государства, а обычные квартиросъемщики — нет. В связи с этим Федеральное министерство экономики Германии разработало законопроект который позволит в ближайшем будущем ввести льготы для арендаторов, проживающих в домах, которые обеспечиваются энергией, поступающей от фотовольтаических установок или блочных тепловых электростанций.
Наряду с выплатой субсидий владельцам домов, которые используют альтернативные источники энергии, планируется выплачивать дотации проживающим в этих домах квартиросъемщикам. Солнечные батареи как дорожное покрытие :. Солнечные батареи — один из основных способов получения электрической энергии на космических аппаратах : они работают долгое время без расхода каких-либо материалов, и в то же время являются экологически безопасными, в отличие от ядерных и радиоизотопных источников энергии.
В космосе используются солнечные фотопанели сделанные из арсенида галия. Однако при полётах на большом удалении от Солнца их использование становится проблематичным, так как поток солнечной энергии обратно пропорционален квадрату расстояния от Солнца.
На Марсе мощность солнечных батарей вдвое меньше чем на Земле, и кроме того, пыльные бури еще больше снижают их эффективность. Около дальних планет гигантов солнечной системы мощность падает настолько, что делает солнечные батареи почти полностью бесполезными. При полётах же к внутренним планетам , Венере и Меркурию , мощность солнечных батарей напротив, значительно возрастает: в районе Венеры в 2 раза, а в районе Меркурия в 6 раз.
Южнокорейские ученые разработали подкожную солнечную батарею. Миниатюрный источник энергии может быть вживлен под кожу человека с целью бесперебойного обеспечения работы приборов, имплантированных в тело, например, кардиостимулятора.
Такая батарея в 15 раз тоньше волоса и может заряжаться, если даже на кожу наносится солнцезащитное средство [8]. Мощность потока солнечного излучения на входе в атмосферу Земли AM0 , составляет около — ватт [9] на квадратный метр см. Фотоэлементы и модули делятся в зависимости от типа и бывают: монокристалические, поликристалические, аморфные гибкие, пленочные.
В году компания Morgan Solar создала систему Sun Simba из полиметилметакрилата оргстекла , германия и арсенида галлия, объединив концентратор с панелью, на которой установлен фотоэлемент. В году испанские учёные разработали фотоэлектрический элемент из кремния, способный преобразовывать в электричество инфракрасное излучение Солнца [25].
Перспективным направлением является создание фотоэлементов на основе наноантенн , работающих на непосредственном выпрямлении токов, наводимых в антенне малых размеров порядка — нм светом то есть электромагнитным излучением частоты порядка ТГц.
Также, в году, с открытием флексо-фотовольтаического эффекта, обнаружена возможность увеличения КПД фотоэлементов [28]. За счёт продления жизни горячих носителей электронов теоретический предел их эффективности поднялся с 34 сразу до 66 процентов [29]. В году российские учёные из Сколковского института науки и технологий Сколтеха , Института неорганической химии им.
Николаева Сибирского отделения Российской академии наук СО РАН и Института проблем химической физики РАН получили принципиально новый полупроводниковый материал для солнечных батарей, лишённый большинства недостатков материалов, применяемых сегодня [30]. Особенности строения фотоэлементов вызывают снижение производительности панелей с ростом температуры. Частичное затемнение панели вызывает падение выходного напряжения за счёт потерь в неосвещённом элементе, который начинает выступать в роли паразитной нагрузки.
От данного недостатка можно избавиться путём установки байпаса на каждый фотоэлемент панели.
В облачную погоду при отсутствии прямых солнечных лучей крайне неэффективными становятся панели, в которых используются линзы для концентрирования излучения, так как исчезает эффект линзы. Из рабочей характеристики фотоэлектрической панели видно, что для достижения наибольшей эффективности требуется правильный подбор сопротивления нагрузки. Для этого фотоэлектрические панели не подключают напрямую к нагрузке, а используют контроллер управления фотоэлектрическими системами, обеспечивающий оптимальный режим работы панелей [ источник не указан 68 дней ].
Старение фотоэлементов [ источник не указан 68 дней ]. Cолнечные электростанции подвергаются критике из-за высоких издержек, а также низкой стабильности комплексных галогенидов свинца и токсичности этих соединений. В настоящее время ведутся активные разработки бессвинцовых полупроводников для солнечных батарей, например на основе висмута [31] и сурьмы. Из-за своей низкой эффективности, которая в лучшем случае достигает 20 процентов, солнечные батареи сильно нагреваются.
Активные элементы систем охлаждения вентиляторы или насосы , перекачивающие хладагент, потребляют значительное количество энергии, требуют периодического обслуживания и снижают надёжность всей системы. Пассивные системы охлаждения обладают очень низкой производительностью и не могут справиться с задачей охлаждения солнечных батарей [37]. Очень часто одиночные фотоэлементы не вырабатывают достаточной мощности. Поэтому определённое количество фотоэлементов соединяется в так называемые фотоэлектрические солнечные модули и между стеклянными пластинами монтируется укрепление.
Эта сборка может быть полностью автоматизирована [38]. Крупнейшие производители фотоэлектрических элементов по суммарной мощности в году [39]. Материал из Википедии — свободной энциклопедии.
