В чём особенность гибких солнечных панелей?

Люди давно задумываются об экологически чистых и дешевых энергетических ресурсах. Поэтому альтернативой энергетики, основанной на применении углеводородов, становятся ветряки и солнечные батареи. Тяжеловесные конструкции со временем трансформировались в изящные панели. Их используют в быту, автомобилестроении, освоении космоса.

Гибкая солнечная панель устроена следующим образом: тонкая подложка покрыта кремниевым полупроводником. Толщина панели с напылением составляет не более 1 мкм. Полупроводник нагревается солнцем, в результате чего электроны перемещаются в заданном направлении. К элементам монтируют выводы и формируют батарею. Для работы такой мобильной электростанции используют солнечную энергию.

Особенности и сфера применения гибких солнечных панелей

Крупногабаритные, с маленьким КПД, солнечные батареи ушли в прошлое. Современным моделям не требуется максимальное количество солнечного света, а сами конструкции стали легкими, гибкими, мобильными, их можно свернуть в трубку и взять с собой в поход.

Для повышения КПД современные технологии позволяют выпускать многослойные полупроводниковые конструкции. Каскадное строение панели дает возможность преобразовывать отраженный свет несколько раз, что доводит их работоспособность почти до кристаллических вариантов.

Несмотря на то что устройство выглядит довольно просто, для подачи тока в сеть необходимы дополнительные составляющие:

  • Аккумулятор, накапливающей энергию. Он нужен при перепадах напряжения.
  • Инвертор, переводящий постоянный ток в переменный.
  • Система для корректировки заряда аккумулятора.

Гибкие гелиомодули имеют свои особенности:

  • Тонкая податливая структура батарей дает возможность использовать их на нестандартных типах поверхности.
  • Имеют высокий уровень оптического поглощения фотонов, это увеличивают их КПД.
  • Гибкие батареи способны работать даже в облачную погоду, что говорит о высокой производительной выработке.
  • Наиболее актуален такой вид энергии в жарком климате, там, где гелиомодули получают максимальное количество солнечных лучей.
  • Особо высокую продуктивность солнечные панели показывают на крупных гелиокомплексах.

Гибкая солнечная панель, благодаря своей мобильности, имеет преимущества над другими видами батарей.

К ее достоинствам относится:

  • Надежность изделия обеспечена мерами, предохраняющими от механического разрушения, воздействия влаги. Легкий вес и большая площадь позволяет панели оставаться невредимой при падении с многометровой высоты. Большинство конструкций оснащены чехлами.
  • Ультратонкая панель имеет небольшую массу, 6-ваттная батарея весит менее 300 грамм, тогда как кристаллическая таких же параметров – на 100 г больше.
  • Эффективность работы пленочных моделей составляет 15%, кристаллических – 20%. Но в пересчете КПД на массу тела, солнечная панель имеет преимущества.

К недостаткам можно отнести цену, которая превышает стоимость жесткой батареи. Пока еще не слишком большой спрос удерживает ценовую политику. Постепенно ситуация в этом отношении будет улучшаться.

Устройства, преобразующие свет в электрический ток, давно нашли свое применение. Гибкие солнечные панели облегчают жизнь людей во многих сферах деятельности, от бытового уровня до космических разработок.

При архитектурной отделке домов гибкие панели монтируют на крышах и в окнах зданий. Стекло «триплекс» с функционалом солнечной генерации собирает энергию света, не нарушая прозрачность окон и создает приятный микроклимат в помещении. В комнатах, где установлены окна с триплексом, можно обходиться без кондиционера.

Небольшой вес панелей делает их востребованными в самолетостроении, ими оснащают электрические автомобили, лодки, аэростаты. Нашли свое применение гибкие конструкции в военном деле, судостроении, кинематографе, их применяют работники полиции и МЧС.

Пленочную батарею можно встретить на часах, калькуляторах, в качестве нашивок на одежде, на чехлах. Некоторые модули созданы для ношения на сумках и рюкзаках. Power bank с солнечными фотоэлементами позволяет в экспедициях и походах заряжать телефоны, планшеты, фонарики, фотоаппараты.

Фотопанели на основе аморфного кремния нашли свое применение на космических станциях, с учетом малого веса, их легко доставить на околоземную орбиту, а энергоемкость подобных конструкций в пять раз превышает кристаллические варианты. Удобно использовать солнечные панели на объемных гелиостанциях, где достаточно места для их размещения.

Одним из важных критериев выбора являются климатические условия местности, в которой будут установлены гелиопанели. Учитывается количество солнечных дней в году и длина самого дня. Исходя из этих данных, определяется мощность электроэнергии, которую должна вырабатывать батарея в час или сутки.

  1. Для северных районов подойдет текстурированное стекло, оно эффективно справляется с работой даже в пасмурные дни.
  2. Модули из микроморфного кремния не требуют точной ориентации на солнце, их суммарная годовая мощность превосходит другие тонкопленочные батареи.
  3. На них часто останавливают свой выбор жители районов с малой освещенностью.
  4. Выбирая модуль для дома, необходимо продумать, какие электроприборы будут востребованы, хватит ли для них мощности предполагаемой покупки.

При покупке учитывается тип конструкции, материал, толщина фотоэлемента, производитель модуля – все это влияет на цену, качество и длительность работы. Не обязательно переплачивать за иностранные бренды, хорошо себя зарекомендовали модули российского производства, ориентированные на наши климатические условия.

Для расчета количества модулей, следует учитывать, что семья из 4 человек, в среднем, потребляет 200–300 кВт электроэнергии в месяц. Солнечные панели вырабатывают с одного квадратного метра примерно от 25 Вт до 100 Вт в сутки.

Для полного удовлетворения дома в потребностях электричества, понадобится 30–40 секций. Оснащение солнечными батареями обойдется семье около 10 тысяч долларов.

Устанавливать панели следует на южную сторону крыши, куда попадает максимальное количество солнечных лучей.

Чтобы определиться с выбором, следует понять, какой тип модуля больше подходит покупателю:

  • Монокристаллические фотоэлементы стоят 1,5 доллара за Вт. Они имеют меньшие размеры и более эффективны, чем другие виды подобных батарей.

Их общее покрытие занимает меньше места. Учитывая мощность и качество, лучше сделать выбор в их пользу. Единственным минусом является высокая стоимость.

  • Поликристаллические батареи стоят 1,3 доллар за Вт. По мощности они уступают монокристаллическим, но и оцениваются дешевле.

Бюджетные возможности привлекают покупателей, к тому же последние разработки подобных батарей сильно приблизили их КПД к монокристаллическим аналогам.

  • Солнечные тонкопленочные панели имеют меньше мощности на один квадратный метр, чем предыдущие модели.

Ситуацию выравнивает появление на рынке модулей из микроморфного кремния. Они вырабатывают хорошую суммарную мощность за годовой отрезок времени, отлично себя зарекомендовали в работе видимого и инфракрасного спектра. Для них не важна привязанность к солнечным лучам. Срок эксплуатации батарей составляет 25 лет. Модули имеют недорогую технологию производства, это сказалось на их стоимости – 1,2 доллара за Вт.

  • Большой интерес представляет собой гибридная панель, так как она генерирует тепловую и электрическую энергию. Конструкция соединяет в себе коллектор тепла и элементы фотоэлектрической батареи.

По описанию солнечных батарей видно, что для территорий с малой освещенностью больше подойдут панели микроморфного кремния, южные районы могут воспользоваться поликристаллическими батареями. Для тех, кто не стеснен материально, отличным выбором станут более мощные монокристаллические фотоэлементы.

Сегодня еще остаются претензии к гибким солнечным панелям, но завтрашний день, несомненно, за ними. Их активное усовершенствование приводит к снижению стоимости, они уверенно вытесняют кристаллические аналоги из промышленной и бытовой сферы деятельности человека.

Обзор гибкой солнечной батареи смотрите в следующем видео.

Источник: http://www.stroy-podskazka.ru/solnechnye-batarei/gibkie—paneli/

Как устроены и где используются гибкие солнечные панели?

Сегодня бесплатная электроэнергия становится объектом интереса людей в любой стране на планете Земля. Нефть, газ и другие углеводороды остаются основными источниками энергии, строятся новые АЭС. Но о дешёвой электрической энергии пока остаётся только мечтать.

Важным шагом в этом направлении стали альтернативные источники энергии. Если раньше они использовались только в высокотехнологичных сферах (космонавтика и т. п.) преимущественно государством. Теперь ситуация начинает меняться. В частных домах вовсю появляются «ветряки» и солнечные батареи.

Специалисты в этой области делают ставку на использование энергии солнца и ветра. В последнее время солнечные батареи внедряются во всё новые области народного хозяйства. Их конструкция постепенно претерпевает некоторые изменения.

В частности, появляются гибкие солнечные панели, о которых мы поговорим в этом материале.

Устройство гибких солнечных панелей

Преобразование энергии солнца в электрическую люди изучили достаточно давно, но коммерческие образцы солнечных панелей появились на рынке только в последние годы. Ещё несколько десятилетий назад они использовались только в космонавтике или военной сфере.

Сейчас выпущено множество устройств, которые функционируют от солнечной энергии. В качестве примера можно привести калькуляторы, аккумулятор для телефона с солнечной панелью, солнечная батарея для зарядки автомобильной АКБ, всевозможные водонагреватели и системы обогрева частных домов.

Читайте также:  Чем так хорош тепловой насос вода-вода?

Самые первые солнечные батареи были тяжёлыми и крупногабаритными. Кроме того, у них был небольшой КПД. Но постепенно конструкция совершенствовалась, размеры уменьшались, а эффективность росла. Сейчас им уже не требуется максимальный солнечный свет для выработки электричества. Затем появились гибкие солнечные батареи, что стало существенным прорывом в области альтернативных источников энергии.

Гибкая панель – это полупроводниковый слой, который напылён на тонкую подложку. Современные образцы имеют толщину около 1 микрометра. При этом по производительности они примерно соответствуют обычным кристаллическим моделям. Первоначально такие батареи производились на базе аморфного кремния. Затем стали использовать:

  • диселениды медь-индий, медь-галлий;
  • теллуриды и сульфиды кадмия;
  • полимерные соединения.

Чтобы увеличить эффективность гибких панелей производители используют многослойную конструкцию. В таких полупроводниковых модулях происходит отражение света и его преобразование происходит несколько раз.

Современные технологии позволяют выпускать достаточно износостойкие и прочные панели, которые имеют малую толщину и все. Такие солнечные батареи можно складывать, сгибать, сворачивать. Естественно, что это нужно делать «без фанатизма».

На грубую силу они не рассчитаны, но поход или туристическую поездку переносят без проблем. Какие характерные особенности имеют гибкие солнечные модули? Можно назвать следующие:

  • Есть возможность использования на криволинейной поверхности;
  • Вырабатывают электричество даже в облачную погоду. То есть, имеют высокую общую выработку энергии;
  • Эффективны в южных широтах;
  • Высокий уровень оптического поглощения лучей солнца. То есть, более полное усвоение и переработка солнечной энергии;
  • Хорошо работают в составе мощных гелиоустановок. По этой причине первоначально гибкие панели использовали на крупных гелиостанциях.

Стоит отметить и ещё один важный плюс гибких модулей. Они дешевле, чем кристаллические панели. Это положительно сказывается на конечной цене изделий из них. Не обходится и без недостатков. Гибкие батареи при одинаковой площади с кристаллическими моделями имеют в два большую площадь поверхности. А значит, занимают больше места при размещении.

Гибридная солнечная панель

Стоит отдельно сказать про такую разновидность солнечных панелей, как гибридные. Это название они получили за то, что умеют вырабатывать сразу два типа энергии, тепло и электричество.

Гибридные солнечные панели, ещё называемые PVT, являются соединением фотоэлектрической батареи и коллектора тепла. Этот симбиоз даёт возможность в 2 раза уменьшить площадь развёртывания системы из теплового коллектора и фотоэлектрических батарей на каком-нибудь здании.

Существенный плюс заключается в том, что гибридная панель имеет возможность отбирать избыточное тепло от фотоэлементов. Это обеспечивает теплоноситель в коллекторе. Именно нагрев фотоэлемента уменьшает эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую. В случае гибридной батареи эта проблема частично решается.

На практике гибридные панели пока не получили широкого распространения. В настоящий момент они успешно используются в роли тепловых насосов, нагрева воды в бассейне, аккумулирования тепла скважины и т. п.

Сферы применения гибких солнечных батарей

При этом должно быть достаточно площади, чтобы можно было использовать гибкие панели. Больше всего гибкие такие панели используются на гелиостанциях. Они без проблем функционируют в различных климатических зонах, в том числе, с пасмурной погодой. Гибкие солнечные модули используют в сфере медицины, пожарной службе, кинематографе, полиции, армии, мореплавании и т. п.

Ещё одним популярным направлением является созданием аккумуляторов на основе гелиопанелей. Есть power bank с солнечными фотоэлементами, которые можно брать с собой в поход, и заряжать от них ноутбука, смартфон, планшет, фонарь, навигатор и т. д. Есть даже специальные модули, предназначенные для ношения на рюкзаке.

  1. Мощность некоторых портативных моделей достигает 2,5─3 кВт, что позволяет обеспечить функционирование научно-исследовательской лаборатории на выезде.
  2. Естественно, гибкие панели совершенствуются и используются в космической сфере. В частности, в НПП «Квант» ведётся разработка фотопанелей, предназначенных для использования на космической станции.
  3. Эти модели создаются на основе аморфного кремния. Они имеют энергоёмкость в 4─5 раз большую, чем у кристаллических батарей. Кроме того, они стоят дешевле и более устойчивы к радиации.

Также стоит отметить малый вес, что особенно важно при доставке на орбиту.

Преимущества и недостатки гелиопанелей

Плюсы

  • Небольшая масса. Очень важно для туристов, а также во всех случаях, когда масса панели критична. Гибкая панель мощность 6 ватт весит около 300 грамм. По этому показателю она выигрывает у кристаллической примерно сто грамм;
  • Надёжное функционирование. Их конструкция предусматривает ряд мер по защите панели от влаги и механического воздействия. Часто они оснащаются защитными чехлами. Благодаря небольшому весу гибкие панели легко переносят падение с высоты;
  • Эффективная работа. В пересчёте на единицу веса гибкие панели эффективнее кристаллических, но КПД у них меньше.

Минусы

  • По площади гибкие солнечные батареи значительно больше кристаллических при одинаковой мощности. Для модуля мощностью 6 ватт эти площади равны 1500 и 900 квадратных миллиметров;
  • Выше цена. Хотя цена в какой-то мере обусловлена тем, что это достаточно новый продукт. Каких-то объективных причин, по которым гибкие панели стоят дороже, нет. Высокая цена, скорее всего, обусловлена малым тиражом подобных моделей.

Выбор и покупка

Гибких гелиопанелей на рынке достаточно и многие имеют свои характерные особенности. Чтобы не ошибиться при выборе, нужно обращать внимание на следующие моменты:

  • Сила тока. Величина этого показателя зависит от того, что вы собираетесь подключать к панели. К примеру, чтобы зарядить аккумулятор смартфона хватит 0,5─1 ампер;
  • Обращайте внимание на КПД. Самый лучший показатель на этот момент около 17 процентов. Если вам предлагают большее значение КПД, будьте уверены, что перед вами подделка. Если такие характеристики нанесены на заводской упаковке, то этот производитель не заслуживает доверия;
  • Дополнительные возможности. Есть гелиопанели с присосками, которые позволяют крепить их практически на любую поверхность. Такие пригодятся, если вы хотите установить солнечный модуль на автомобиль. А также есть модели с готовым креплением на рюкзак.

Если статья оказалась полезной для вас, распространите ссылку на неё в социальных сетях. Это поможет развитию сайта. Голосуйте в опросе ниже и оценивайте материал! Исправления и дополнения к статье оставляйте в комментариях.

Источник: https://akbinfo.ru/alternativa/gibkie-solnechnye-paneli.html

Популярные сегодня гибкие солнечные батареи

Что такое гибкая солнечная панель? Она выглядит следующим образом: очень тонкая пленка, имеющая в своем составе:

  • супертонкую подложку;
  • напыленный поверх подложки полупроводник.

0,0001 мм – это показатель толщины. Несмотря на такой параметр, гибкие солнечные панели обладают довольно высоким коэффициентом полезного действия.

Изначально эти устройства производились с применением аморфного кремния. Современные производители применяют материалы новейших разработок – такие, как сульфиды кадмия и теллуроиды, медно-индиевые, галлиевые или иные полимерные соединения.

Для надежности работы, а также повышения КПД, используется покрытие из нескольких каскадов полупроводников. Эффективность их работы зависит от интенсивности отражения солнечной энергии.

Высокотехнологичное производство выпускает продукцию с довольно легким и тонким модулем. Панели допускается сворачивать или складывать в компактную трубочку. Пользоваться ими следует с предельной аккуратностью, но это все компенсируется, потому что они особенно удобны в походных условиях.

Огромный интерес у пользователей вызывает гибридная солнечная батарея, так как она совмещает выработку двух энергий: тепловой и электрической. Это позволяет почти вдвое уменьшить площадь для установки при совместном использовании солнечных коллекторов и фотоэлектрических элементов.

Применение

Гибкие солнечные батареи широко используются в оборудовании гелиостанций.

  1. Они становятся незаменимы при различных условиях климата, в том числе где большей частью преобладает пасмурная погода.
  2. Специалисты космической сферы деятельности тоже стали применять их для космических станций, так как высока переносимость излучения радиации, а они немного дешевле обходятся, по сравнению с кристаллическими аналогичными элементами.
  3. Применение широко распространено в медицинской промышленности,  поисково-спасательных службах, а том числе МЧС.
  4. Для долгосрочных экспедиций, занимающихся поиском или исследованиями в любой научной и практической области, они становятся незаменимы. Дело в том, что с их помощью можно обеспечить температурно-влажностный режим для хранения реагентов, которые применяются для опытных работ. Без особых сложностей можно произвести зарядку телефонов, ноутбуков или добиться освещения зоны, где это необходимо. Можно обеспечить функционирование технических устройств для научных исследований.
  5. В туристическом походе, используя гибкие солнечные панели, можно подзарядить сотовые телефоны, навигаторы, видеокамеры и иные устройства. Сегодня в розничной продаже можно встретить специальный модуль для рюкзака, с помощью которого можно зарядить всю имеющуюся оргтехнику, взятую в поход.
  6. Современные панели, работающие от солнечных лучей, встречаются в отрасли судоходства,  кинематографии, у военных и иных служб.
Читайте также:  Способы использования солнечной энергии

Достоинства и недостатки батарей

К преимуществам можно отнести:

  • небольшой вес;
  • надежность, включая защиту от механических воздействий, влажности и высоких температур;
  • эффективность в работе, то есть пленочные модули из расчета на единицу веса по отношению к кристаллическим батареям имеют во много раз больший КПД.

Недостатки:

  • при сопоставлении твердого и гибкого модуля, большее предпочтение будет отдано первому, хотя здесь можно и поспорить, так как второй можно свернуть в трубочку;
  • модули, предлагаемые пленками, по ценовым характеристикам превосходят жесткие, хотя и цены постепенно на них тоже будут снижаться.

Источник: http://EkoEnergia.ru/solnechnaya-energiya/gibkie-solnechnyie-paneli.html

Гибкие солнечные батареи

Приняв решение направиться в дальнюю поездку, начинается ответственный сбор в дорогу, мы загружаем в багаж большое количество как необходимых, так и не очень нужных электрических приборов.

Ну, на самом деле, нельзя же в интересном и познавательном походе обойтись без мобильного телефона или не взять с собой фотоаппарат, что бы сделать интересные снимки? Для кого-то, важным моментом будет наличие при себе ноутбука, навигатора, либо планшета.

Конечно же, не менее пятидесяти процентов из указанной электроники, Вам в поездке в основном вряд ли пригодятся, они не являются жизненно необходимыми вдалеке от Вашего дома. Недостаток всех электрических приборов, в необходимости их систематической зарядки.

У моря, на пересеченной местности, в горах, лесу, маловероятно, что Вы отыщите розетку для подключения зарядного устройства.

Вот в этих ситуациях, любителей дальних поездок, отдыха и развлечений на природе, выручат гибкие солнечные батареи, отметим, что не обычные, а именно гибкие, ведь этот тип батарей намного более удобен для транспортировки.

Преимущества и отличия, которые имеют гибкие солнечные батареи в сравнении с другими мобильными источниками электрической энергии, сложно переоценить.

  • Первое, очень важное преимущество гибкой солнечной батареи, это очень удобная транспортировка и переноска к месту назначения, самому, в рюкзаке.
  • Второе преимущество — это ни чем не ограниченный период работы солнечной батареи, их заряд не заканчивается. Самое основное, что необходимо, это сделать установку так, что бы имелся постоянный источник солнечных лучей.
  • Третье важное преимущество — это, конечно же вес гибкой батареи, весят они гораздо меньше любого аккумулирующего электроэнергию устройства.

Технологический процесс изготовления

В процессе развития производства гибких световых батарей, изготовители пришли к применению метода ламинирования. Применение этого способа, позволило сделать технологии изготовления достаточно простыми. В результате, была достигнута довольно надежная прочность контакта между основными элементами солнечной батареи.

Гибкая солнечная батарея, изготовленная методом ламинирования. Непосредственно заводской процесс производства делиться на четыре этапа:

  • Внешние прозрачные пленки, покрывают тончайшим слоем проводника, в качестве его могут выступать как индий, так и оксид олова;
  • Далее, на одну из нескольких пленок наносят карбонат цезия;
  • Следующим этапом, идет слой клеевого состава, имеющий проводящие характеристики;
  • И, в заключение, осуществляют склеивание или ламинирование полученных частей, сделать это можно только воздействием температуры и высокого давления;

К сегодняшнему дню, процессы разработок в возобновляемой энергетике, движутся в сторону повышения коэффициента полезного действия солнечных батарей.

Достигают этого эффекта при помощи использования в изготовлении элементов новейших материалов. На современном этапе развития производства солнечных элементов, основные надежды возлагаются на материал под названием графен.

Батареи, изготовленные с применением графена, выдают очень хорошие результаты КПД.

Стандартные электрические батареи на солнечной энергии, имеют большую производительность в сравнении с гибкими, это результат использования в процессе производства кристаллического кремния.

Как подобрать модуль нужной мощности?

Подходить к выбору необходимого именно в Вашем случае устройства, надо с предварительного расчета выходной мощности, которую желаете получить. Для начала, надо сделать расчет мощности для подзарядки электронных устройств, собираемых с собой в поход.

Когда соберете все необходимые в поездке электрические устройства, возьмите на вооружение инструкции по эксплуатации, по ним высчитайте общую потребность в электричестве, собранного оборудования. Обязательно учтите капризность погодных условий, погода может быть облачной, лишая вашу солнечную установку прямых лучей.

По этому, лучше выбрать световой элемент с некоторым превышением необходимой мощности.

Гибкие солнечные батареи от Российского производителя Телеком-СТВ

По уже имеющемуся многочисленному опыту применения гибких солнечных батарей, приборы производства Российской Федерации, по своим характеристикам, как правило, значительно эффективней и лучше зарубежных производителей. Продукция отечественного производства превосходит их в нескольких параметрах.

Первое — это, конечно же, более высокие выходные электрические показатели мощности при одинаково заявленных производителями параметров в инструкциях по эксплуатации.

Это не является следствием попыток производителей ввести в заблуждение покупателей своей продукции, путем завышения номинальной мощности, предлагаемого для туризма устройства. Вероятнее всего, в ходе испытаний солнечных источников, применялись параметры наиболее эффективные в Американских пустынях и каньонах.

  1. Погодные условия, там отличны от наших, облачных дней там намного меньше, нежели у нас, и солнце на много дольше находится в зените, выдавая максимальную мощность на испытываемое устройство.
  2. Второе существенная разница, в том, что иностранные производители выпускают устройства с большими габаритными параметрами, в условиях туризма это может быть не совсем удобно.
  3.  В дополнение, такие солнечные батареи должны транспортироваться в специальном контейнере, а такой футляр займет много, постоянно не хватающего полезного места в Вашем рюкзаке или сумке.

Компактное зарядное устройство с гибкой солнечной батареей

В каком направлении движется развитие отрасли

Прекрасные и многообещающие перспективы развития, имеют солнечные батареи. Эти перспективы не будут ограничены зарядкой электронных устройств или электровелосипеда, они касаются и других сфер человеческой жизни. С течением дней, производство солнечных систем эволюционирует все дальше, устройства становятся все легче, тоньше и совершенней.

Последние разработки, стали еще и много прозрачней. Дальнейшие перспективы этих устройств, просто умопомрачительны. Уже созданы солнечные батареи, характеристики которых позволяют использовать их в качестве тонировки для стекла. Здесь очевидна перспектива применения с параллельным сохранением свободного места для размещения батарей.

Уже перестает быть единственным удобным местом установки батарей в городских условиях крыша строения или дома. Располагая такой источник получения электроэнергии из солнечных лучей на стеклах автомобильного транспорта, можно без проблем получать неограниченный, возобновляемый электрический заряд для аккумулятора машины, при этом не будет теряться так необходимое пространство.

Заграничные исследователи в области возобновляемых источников энергии, предложили довольно хорошее решение. Сейчас стало возможным использование гибких батарей в текстильном производстве.

Тканевые покрытия, используемые в повседневной жизни человека, могут дополнительно повышать количество вырабатываемого электричества, как пример, при использовании совместно со шторами, будут препятствовать попаданию в помещение ультрафиолетовых солнечных лучей.

Именно в связи со своей гибкостью, новые солнечные батареи можно использовать во внешней отделке фасадов домов.

Если прибегнуть к технологиям, позволяющим использовать практически всю внешнюю поверхность строения: окна, двери, стены, крышу, в результате выработка возобновляемой электроэнергии будет огромна.

При использовании такой технологии, все запросы в электричестве, при эксплуатации сооружения, будут удовлетворены более чем на сто процентов.

Все, чего достиг человек в области получения возобновляемой солнечной энергии, имеет единственную цель — максимальный отказ от вредного ископаемого топлива, снижение занимаемых полезных площадей и повышение КПД солнечных электрических устройств. Буквально ежедневно, исследователи в области солнечной энергетики создают все новые разработки в этой области.

Начиная с 2006 года выработка электроэнергии солнечными источниками, во всем мире выросла более чем на 50 процентов. По имеющимся экспертным прогнозам, очень близок тот день, когда электрическая и тепловая энергия, получаемая с использованием солнечных батарей, начнет превалировать над обычными, генерирующими электричество мощностями.

Источник: https://SolntsePek.ru/solnechnye-kollektory/gibkie-solnechnye-batarei.html

Гибкие солнечные батареи

При монтаже преобразователей солнечной энергии в электрическую по кровле со сложной конфигурацией, рационально использовать гибкие солнечные панели, которые способны повторить практически любую форму.

Производители предлагают различные модификации на основе солнечных модулей разного типа. В зависимости от реализованного технического решения, степень гибкости таких устройств может меняться. Но согнуть любую из панелей на 30 градусов и более не составит труда.

Причем, это нисколько не скажется на производительности и других технических характеристиках устройства.

Конструктивные особенности существующих гибких фотоэлементов

Гибкие солнечные батареи могут быть изготовлены с применением полупроводников различного типа. Уже сейчас производители предлагают модификации, успешно эксплуатируемые в различных регионах России. Рекомендуем обратить внимание на следующие технические решения в этом направлении развития гелиоэнергетики.

Читайте также:  О пользе солнечных батарей для дачи

Преобразователи на основе кремния

К этому классу относят гибкие солнечные панели, созданные по нескольким технологиям. Наиболее широко представлены:

  • Полугибкие модификации на основе монокристаллического кремния. Элементы таких панелей созданы по традиционной методике с применением наиболее чистого сырья.

Благодаря этому показатели КПД фотоэлемента такого типа не претерпели изменений. 20-22% — это средний показатель для устройств этого класса. Кроме того, отдельные производители располагают все токопроводящие соединения исключительно с тыльной стороны модуля.

Благодаря этому появилась возможность увеличить полезную площадь на 10%. Именно по этой причине монокристаллические гибкие солнечные батареи способны вырабатывать большее количество электроэнергии при одинаковой занимаемой площади и уровне солнечной активности.

  • Аморфные кремниевые устройства относятся к пленочным солнечным батареям. В качестве полупроводниковых элементов используется не очищенный кремний, а его химическое соединение с водородом.

Благодаря этому появилась возможность нанесения рабочего слоя на поверхность плёнки или другу подходящую основу. Энергоэффективность фотоэлементов такого класса гораздо ниже, в среднем КПД составляет 6-8%.

Но главное преимущество заключается в возможности использовать энергию рассеянного светового потока. Поэтому гибкие солнечные панели на базе кремневодорода (силана) более эффективны в условиях облачности и низкой солнечной активности.

Бескремневые пленочные фотоэлементы

Тонкопленочные солнечные батареи выпускаются в промышленных масштабах не так давно. Но наработанная практика уже доказала целесообразность применения в условиях Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

В большинстве случаев в качестве полупроводника используются селенид меди-индия (галлия) и теллурид кадмия. Отметим, солнечная батарея на основе кадмия в бытовых устройствах используется реже. Это связано с токсичностью элемента. Несмотря на то что безопасность применения доказана опытным путем, желающих установить такое устройство на даче или дома не много.

Пленка с селенидом меди-индия отличается высокой эффективностью. Гибкая солнечная панель такого класса по КПД не уступают привычным поликристаллическим модификациям. Отдельные производители предлагают купить модели, способные преобразовать до 20% солнечной энергии.

Преимущества гибких солнечных батарей

Тонкопленочные солнечные батареи обладают целым рядом преимуществ. Учитывая продолжающиеся исследования в этом направлении, можно надеяться, что уже в ближайшем будущем их доля в гелиоэнергетике превысит 50%. Эксперты выделяют следующие плюсы фотоэлемента пленочного типа:

  • Упрощенная технология производства, обеспечившая снижение себестоимости изделия. Уже сегодня тонкоплёночные фотоэлементы стоят на 15-20% дешевле монокристаллических устройств.
  • Пленочная панель способна улавливать различные спектры солнечного излучения. Она прекрасно функционирует в условиях недостаточной освещенности. Если брать общегодовую выработку электроэнергии, то пленка выигрывает у традиционных кремниевых устройств 10-20%.
  • Элементы этого класса не так восприимчивы к перегреву. Падение производительности при эксплуатации в условиях высокой температуры окружающего воздуха некритичны.
  • Гибкая основа пленки позволяет монтировать батареи по кровельным поверхностям любой конфигурации. Именно такие материалы используют при производстве кровельной черепицы с фотоэлементами. Плотное прилегание к поверхности обеспечивает повышенную устойчивость к ветровым нагрузкам.
  • Тонкопленочная структура позволила снизить удельный вес устройства. Благодаря этому существенно снижена нагрузка на несущие конструкции крыши.

Выгодная стоимость, хорошие эксплуатационные свойства, значительный рабочий ресурс, небольшая деградация (снижение эффективности) на протяжении всего срока службы — все это делает целесообразным применение панелей такого типа для устройства бытовых и промышленных гелиоэлектростанций.

Особенности применения и советы по выбору

При выборе гибкой пленки с фотоэлементами стоит учитывать ее отдельные особенности. А именно:

  • Сравнительно невысокий КПД приводит к необходимости укладки панелей на больших площадях. Если вы ограничены в пространстве, стоит выбрать надежный и высокопроизводительный монокристалл.
  • Системы на основе тонкопленочных панелей должны комплектоваться высоковольтными инверторами и контроллерами.
  • Наиболее эффективно применение в электростанциях повышенной мощности (5-10 кВт).

Будет лучше, если вы воспользуетесь нашими услугами по расчету и подбору оборудования. Мы готовы предложить несколько вариантов, соответствующих вашим условиям эксплуатации, по различной стоимости.

Источник: https://solarelectro.ru/catalog/gibkie-solnechnye-batarei

Особенности гибких солнечных модулей и их применение

Гибкие солнечные панели (они же – «тонкопленочные») становятся все более востребованными в бытовой сфере. Если раньше их использовали главным образом на крупных гелиостанциях или в аэрокосмической отрасли, то сегодня они все чаще применяются и в повседневной жизни.

  • Гибкие панели встраивают в различные архитектурные элементы и рекламные сооружения, а также используют в качестве складных мобильных источников энергии.
  • Более того, тонкопленочные фотобатареи даже нашивают на одежду и снаряжение. К примеру, для туристов выпускают специальные модели походных рюкзаков, снабженных гибкими батареями.
  • А последние разработки в этой сфере позволили создать тонкопленочные модели, которые можно использовать и для тонировки стекол.
  • То есть при помощи «солнечной пленки» любое окно легко превратить в полноценный источник питания.
  • Проводились и другие интересные эксперименты. Например, по созданию так называемых «фотоштор».

Нашитые на ткань гибкие солнечные модули не только вырабатывают энергию, но и надежно защищают комнату от избытка солнечных лучей. Тем самым обеспечивается прохлада и комфортный микроклимат в помещении.

Что такое «гибкая солнечная панель»

По сути, такая панель представляет собой слой полупроводника, напыленный на тонкую гибкую подложку. Толщина современных готовых панелей минимальна (не более 1 мкм), а их производительность лишь немного уступает КПД привычных кристаллических образцов.

Ранее тонкопленочные батареи изготавливали лишь на основе аморфного кремния, но сейчас все больше используют кадмия теллуриды/сульфиды, диселениды медно-индиевые и медно-галлиевые, а также некоторые полимерные вещества. Для повышения энергоэффективности применяются и многослойные (многокаскадные) полупроводниковые структуры, в которых свет отражается и преобразуется несколько раз.

В итоге получаются легкие и тонкие, но при этом достаточно прочные и износостойкие модули, которые можно сгибать, складывать или даже сворачивать в трубочку. Разумеется, обращаться с такими батареями все равно нужно аккуратно, но, тем не менее, они вполне выдерживают, например, условия походной эксплуатации.

Что же касается отличительных свойств гибких гелиомодулей, то можно выделить следующие:

  • Гибкость структуры и возможность использования на криволинейных и цилиндрических поверхностях;
  • Сохранение производительности при облачной погоде, как следствие – высокая общая энерговыработка;
  • Особая эффективность в жарком климате;
  • Довольно высокая степень оптического поглощения солнечного спектра, благодаря чему энергия солнца «улавливается» более полно;
  • Эффективная работа в мощных гелиокомплексах. Именно поэтому изначально такие панели применяли в основном на крупных солнечных станциях.

Кроме того, производство гибких солнечных панелей обходится дешевле их кристаллических аналогов. Это означает, что и итоговая цена таких изделий также несколько ниже.

У тонкопленочных батарей есть только одна негативная особенность – более обширная (примерно в 2 раза) площадь поверхности по сравнению с кристаллическими вариантами той же мощности.

Особенности использования

Гибкие фотомодули применяют и в быту, и в промышленной сфере. Причем их особые рабочие свойства накладывают свои ограничения и на специфику использования.

В быту

Чаще всего солнечные батареи на гибких фотоэлементах используют при архитектурной отделке зданий и в малых архитектурных формах. Такие панели встраивают в крыши и окна, заключают в стеклянные триплексы и полимерные короба.

Кроме того, так как гибкие фотобатареи очень легкие, то именно их используют в тех случаях, когда критичную роль играет вес. Электросамолеты, электролодки и электромобили, аэростатные конструкции и т.д., — во всех этих случаях тонкие гелиопанели гораздо предпочтительнее и эффективнее кристаллических вариантов.

Также гибкие батареи применяют на солнечных станциях, то есть в случаях, когда не имеет значения их более обширная площадь. Особенно хорошо эти батареи зарекомендовали себя в регионах с пасмурной погодой или жарким климатом.

В космосе

Ведутся и активные разработки по использованию тонкопленочных панелей в космической отрасли. Так, на российском предприятии НПП «Квант» разрабатывается направление по созданию гибких фотопанелей для космических станций. Основное внимание при этом уделяется трехкаскадным батареям на базе аморфного кремния.

Такие батареи отличаются гораздо более высокими (в 4-5 раз) энергомассовыми характеристиками по сравнению с кристаллическими аналогами (несмотря на несколько меньший КПД).

Кроме того, они гораздо более стойки к радиационному излучению, а их стоимость существенно ниже. Еще один весьма важный фактор – небольшой транспортный (стартовый) объем гибких модулей и возможность изготовления на их основе легко развертываемых конструкций.

Источник: http://solarb.ru/osobennosti-gibkikh-solnechnykh-modulei-i-ikh-primenenie

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector