Самые эффективные солнечные панели: Самые эффективные солнечные панели — обзор 2020 года — magazinakb.ru

Содержание

Самые эффективные солнечные панели — обзор 2020 года

23.12.2019

Эффективность солнечной панели — ключевая характеристика, ориентируясь на которую, покупатели делают выбор. При этом под эффективностью принято понимать КПД. Действительно ли эффективность модуля ограничивается коэффициентом полезного действия и какие факторы на нее влияют? Разберем ниже.

Факторы, влияющие на эффективность фотомодулей

Распространенное мнение, что на КПД влияет только используемый в производстве материал и от него напрямую зависит мощность батареи, но это не совсем так. Существует несколько технологических нюансов.

Как оценивается КПД солнечных панелей

КПД — пусть не единственный, но все же ключевой параметр. Он показывает, какой процент солнечного света панель может трансформировать в электроэнергию. КПД измеряется в лабораторных условиях при следующих параметрах:

Объем энергии солнечного света — 1000 Вт;
Температура — 25 градусов;
Рабочая площадь модуля — 1 м2
Угол наклона панели — 30 градусов.

И если производитель указывает КПД в 17%, это значит, что при указанных выше условиях из 1000 Вт батарея демонстрирует выходную мощность в 170 Вт на м2.

Вообще, эталоном для кремниевых элементов является 20% КПД. Некоторым производителям удалось увеличить этот показатель за счет технологических решений, но в среднем полезное действие составляет 16-18%. При этом:

Поликристаллические панели показывают 14-16%;
Монокристаллические дотягивают до 17-20%.

Влияние КПД на эффективность очевидно — чем больше солнечной энергии может преобразовать модуль, тем выше мощность на выходе. Также очевидно, что при эксплуатации достичь лабораторных условий невозможно, поэтому фактический КПД часто отличается от заявленного.

Соединение и размеры пластин солнечных панелей

Солнечные панели состоят из многочисленных кремниевых пластин (36, 60, 72, 96 хотя возможно и другое количество). От размера и технологии соединения этих пластин напрямую зависит эффективность:

Монокристаллические батареи, разделенные на 60 клеток, выдают до 19% КПД;
Панели, разделенные на шинглы — прямые горизонтальные линии — демонстрируют от 17% до 19% КПД;
120-клеточная панель, в которой размер клетки уменьшен вдвое, позволяет повысить производительность до 20%;
Новейшие батареи с IBC-структурой на 60 или 96 клеток выдают до 22% эффективности, что пока является рекордом.

При оценке соединения на первое место выходит количество шин или IBM. Шины — это вертикальные линии, проходящие сквозь всю панель, через которые передается выработанное электричество. Чем больше шин, тем меньше потерь при передаче. Наиболее эффективными на данный момент являются панели IBM 5 с 5-тью горизонтальными шинами.

Хотите знать всё о солнечных электростанциях?

Мощность солнечных батарей на квадратный метр

Альтернативный способ оценки эффективности солнечной панели — измерение производственной мощности на м2 или на 1 модуль (по стандарту — 1,6 м2). В этом случае покупатель получает не абстрактные проценты, а конкретное количество вырабатываемой энергии.

Мощность и КПД — взаимосвязанные величины и тестируются при одинаковых лабораторных условиях. Поэтому чтобы рассчитать мощность достаточно площадь умножить на КПД и на 1000 Вт (солнечное излучение при испытаниях). Например 1,6*20%*1000 = 320 Вт.

Однако производители добиваются и большей мощности при меньших КПД за счет оптимизации соединений и сокращении энергопотерь при передаче от фотомодуля непосредственно на распределительную коробку. Поэтому одинаковые по КПД панели могут на выходе давать разное количество энергии.

Производство солнечных панелей: материалы и качество

Вышеперечисленные факторы эффективности напрямую связаны с технологией производства панелей. От изготовителя напрямую зависит два важнейших параметра:

Материал модуля — используется монокристалл или поликристалл, ведь КПД и степень очистки у этих материалов отличаются, что также влияет на эффективность;
Общее качество сборки — включая целостность материала, степень его очистки, технологию соединения фотографических элементов и прозрачность защитной сборки.

Если о моно- и поликристаллах и их влиянии на КПД мы поговорили выше, то общее качество сборки стоит рассмотреть подробнее. Различают 4 класса качества солнечных панелей:

Grid A — безупречное качество сборки и материалов. Как правило, это монокристаллические панели от ведущих брендов типа Solar Power, BenQ или LG. Стоят они соответственно своему качеству, но окупаются за счет высокого КПД и длительного срока эксплуатации.

Grid B — допускается незначительное изменение в цвете фотомодуля или несущественные повреждения корпуса, не влияющие на общую производительность — царапины, потертости.
Grid C — наблюдается нарушения структуры фотоэлемента (сколы, трещины) или повреждения вторичных компонентов батареи, некритичные для работы. Сюда же относятся батареи, изготовленные из отходов производства основных панелей — осколки и пластины малых размеров, которые спаиваются между собой.
Grid D — низкое общее качество сборки, дешевые материалы и как следствие быстрая деградация модуля с малым КПД. Класс D характерен для ноунеймов неизвестного происхождения, у которых даже технические характеристики часто отсутствуют.

Соответственно, панели с самой высокой эффективностью изготавливаются из монокристалла кремния топовыми компаниями с многолетним опытом исследований в области солнечной энергетики. Такие компании часто разрабатывают и новые технологические решения для соединений, общей конструкции и передачи энергии, чем повышают качество и производительность своего продукта.

В нашем интернет-магазине есть готовые решения под зеленый тариф

Обзор солнечных панелей

Чтобы читатель мог наглядно увидеть разницу между модулями различной эффективности проведем краткий обзор нескольких моделей от известных производителей.

Самые мощные солнечные панели

В этой категории панели будут размещены в порядке роста КПД:

LP72-375M PERC — продукт представлен LEAPTON SOLAR состоит из очищенного монокристалла, соединенного по стандарту IBM 5 и имеет КПД в 19,1%. При стандартном размере 1960 х 992 мм выдает 375 Вт энергии, что очень неплохо для батареи такого класса. Стоимость в Украине — 4000 грн*.
LG NeOn 340 W — одна из новейших моделей популярного производителя. Имеет 60 клеток, но при этом 12 токосъемных дорожек, то есть фактически соединение IBM 12. Размер стандартный — 1686 x 1016, а мощность на выходе 340 Вт, что несколько ниже, чем у первой модели. Зато КПД составляет 19,8%. Стоимость в Украине — 6100 грн*.

SunForte PM096B00 333W от BenQ — при относительно стандартных габаритах 1559 x 1046 мм модуль включает целых 96 клеток, способных выдавать на выходе 333 Вт мощности. При этом за счет технологии IBC производитель смог добиться КПД в 20,4%. Обойдется такая панель в 14 000 грн*.
JAM72S03-375/PR 375 от JA Solar — собрана из 144 клеток стандарта HalfCell и имеет соединение IBM 5. Производитель заявляет КПД до 19,5%, но что интересно при габаритах в 2000х991мм панель генерирует те же 375 Вт энергии, то есть фактически мощность на м2 ниже. Стоимость в Украине — 5200 грн*.

Как можно видеть, стоимость растет пропорционально КПД и известности производителя и борьба тут идет буквально за каждую десятую процента.

	leapton lp72-375m perc 5bb	LG NeOn 340 W	BenQ SunForte PM096B00 333W	JA Solar JAM72S03-375/PR 375 Wp
Основные
Производитель	Leapton	LG	BenQ	JA Solar
Страна производитель	Китай	Южная Корея	Тайвань	Китай
Тип панели	Монокристаллическая	Монокристаллическая	Монокристаллическая	Монокристаллическая
Материал изготовления модуля	Чистый кремний	Чистый кремний	Чистый кремний	Чистый кремний
Материал рамки	Алюминий	Алюминий	Алюминий	Алюминий
Мощность (Вт)	375	340	333	375
Ток при максимальной мощности (А)	9.39	9.86	6,13	9,48
Напряжение при максимальной мощности (В)	39.4	34.5	54,7	39,58
Ток короткого замыкания (А)	9.92	10.53	6.27	10,03
Напряжение холостого хода (В)	48.09	41.1	64.8	47,78
Количество элементов (шт.)	72.0	60	96	144
Минимальная рабочая температура (град.)	-40.0	-40.0	-40.0	-40.0
Максимальная рабочая температура (град.)	85.0	90.0	80.0	85.0
Степень защиты IP	IP67	IP68	IP67	IP67
КПД, не менее (%)	19.1	19.8	19.6	18,92
Гарантийный срок (мес)	60	300	120	144

Габаритные размеры
Вес (кг)	21.5	17.1	18,6	22,5
Длина (мм)	1960.0	1686.0	1559.0	2 000.0
Ширина (мм)	992.0	1016.0	1046.0	991.0
Толщина (мм)	40.0	40.0	46.0	40.0

Температурные коэфициенты
Температурный коэффициент тока	0.06	0.03	0.05	0.051
Температурный коэффициент напряжения	-0.3	-0.27	-0.33	-0.289
Температурный коэффициент мощности	-0.4	-0.36	-0.26	-0,36

Самые дешевые солнечные панели

Теперь рассмотрим несколько бюджетных моделей для сравнения стоимости и технологических характеристик:

AS-6P30 280W — модель компании Amerisolar. При стандартном размере 1640х992 выдает 280 Вт мощности и имеет соединение IBM 4. Материал — поликристалл, а коэффициент полезного действия 17,4%, что для такой модели неплохо. Интересно, что производитель дает гарантию на 2 года, хотя для панелей более характерно 4-5 лет. Зато стоит всего 2800 грн*.
RS 280 POLY — поликристаллическая панель малоизвестного китайского производителя Runda. Состоит из 60 клеток, с четырьмя токопроводящими дорожками. Выдает на стандартном размере 280 Вт, а заявленная эффективность составляет до 17,2%. Цена — 2400 грн*.
RSM60-6-280P — поликристаллическая модель от Risen с пятью токопроводящими дорожками на 60 клеток. Мощность и размеры такие же, как и у предыдущих представителей. Можно купить за 2700 грн*.
Energy AXP120-12-156-290 от AXIOMA — пожалуй уникальная модель. Оснащена 12-тью токопроводящими шинами с мощностью на выходе в 290 Вт. Номинальный КПД — 17,5%, что тоже немало. В основе поликристалл. Уникальна тем, что при таких характеристиках в Украине стоит от 2400 грн*. Как производитель смог снизить цену настолько при сложной технологии производства, остается только догадываться.

Таким образом на малоэффективные солнечные сетевые электростанции цена в 2-4 раза меньше, чем более производительные, однако и выдают они при этом на 25-20% меньше энергии. Если вы к примеру закупите 10 LP72, то за 40 000 грн* получите 3,7 кВт мощности, а установив на ту же сумму RSM60 (16 штук) 4,4 кВт. Однако при этом потребуется больше площади для монтажа, да и скорость деградации последних будет выше.

Хотите знать, как работают различные типы солнечных электростанций?

Лучшие солнечные панели в мире 2019

Если уже говорить о мощности, то хочется упомянуть еще одну модель — MAXEON-3 от SUNPOWER. За счет уникального параллельного соединения, чистейшего монокристалла и минимизации площади проводников на поверхности, компании удалось получить КПД в 22,1%, что можно назвать рекордом среди серийных солнечных батарей. Именно поэтому MAXEON-3 претендует на звание если не мощнейшей, то одной из мощнейших в 2019-м году. Обойдется, кстати, этот рекордсмен в 480 долларов, что дешевле, чем SunForte.

И еще в 2019-м SunPower анонсировала новые панели с увеличенными пластинами на основе производственной технологии MAXEON 3. По заявке они должны выдавать 400-415 Вт энергии, что стало бы абсолютным рекордом среди бытовых солнечных батарей. К сожалению, нам не удалось найти эту модель в онлайн-магазинах.

Кстати, в сравнение брались только кремниевые модели, производителям комбинированных, в т.ч. и гибких модулей, удавалось добиться и эффективности и в 43%. Однако в серийное производство такие панели не пошли из-за сложной технологии изготовления и дороговизны.

Почему эффективность имеет значение

Эффективность важна в первую очередь при ограниченной площади под установку модуля, ведь высокий КПД позволяет при малом количестве панелей получить нужную мощность на выходе. Кроме того, высокая эффективность свидетельствует об использовании качественных материалов и новых технологичных решений, что в свою очередь увеличивает эксплуатационный период и снижает скорость деградации модуля.

Чтобы купить электростанцию на солнечных батареях нужно учитывать все эти факторы в совокупности, а также свой бюджет и ожидания от домашней СЭС. Так, если цель — заработать на зеленом тарифе, то возможно выгоднее закупить панели с меньшим КПД, а вот если нужна долговечная и надежная электростанция, стоит обратить внимание на передовые модели.

*Все цены представлены на момент написания статьи.

11 лучших солнечных панелей — Рейтинг 2021

Обновлено: 16.02.2021 17:56:54

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Альтернативные способы получения электроэнергии все больше интересуют жителей нашей страны. Одним из наиболее перспективных направлений является превращение энергии солнца в электричество. Серьезного прогресса в этом плане удалось добиться ученым благодаря получению полупроводниковых пластин. Сегодня производителей солнечных модулей становится все больше, цены на их продукцию неизменно падают. Наряду с большими стационарными панелями покупателям предлагаются мобильные переносные батареи. Поэтому выбор становится сложнее, найти наиболее эффективный источник тока помогут рекомендации наших экспертов.

Как выбрать солнечную панель

КПД. Одним из главных критериев эффективности преобразования солнечной энергии в электричество является КПД панели. Чем он выше, тем лучше работоспособность модуля. Максимальный КПД (44,7%) демонстрируют разработки немецких ученых, он становится своеобразным маяком для остальных производителей. Для любительского использования подойдет модуль, КПД которого находится в диапазоне 10-20%.

Тип панели. Сегодня все солнечные панели можно разделить на две группы.

Кремниевые батареи являются наиболее популярными, их доля в мире достигает 90%. Они имеют три подвида, которые отличаются КПД и ценой. Самыми доступными считаются поликристаллические панели. Основным элементом является кристалл, полученный охлаждением расплавленного кремния. Материал не самый чистый, его КПД достигает 15%. Монокристаллы представляют собой исключительно чистый кремниевый материал, который отличается высоким КПД (около 20%). Но цена таких панелей высока. Аморфные модули делаются из гидрида кремния (SiH₄), их сильная сторона – высокая производительность в условиях ограниченной освещенности (дождь, запыленный воздух, сумерки, туман).
Пленочные модули постепенно завоевывают свои позиции за счет гибкости и удобства применения. Такие модули можно резать ножом, огибать неровные основания, они тоньше и весят меньше. К недостаткам пленочных панелей специалисты относят меньшую мощность, подверженность атмосферному воздействию, высокую цену.

Назначение. Модельный ряд солнечных батарей достаточно широкий. Поэтому отталкиваться при выборе необходимо от назначения панели.

Если ставится цель создания мини-электростанции, то предпочтение отдается мощным стационарным модулям с хорошей защитой от снега, дождя, мороза и т. д.
Для организации освещения в турпоходе или для подпитки аккумуляторов смартфонов и планшетов требуются мобильные панели, удобные в транспортировке. Они доступны по цене, но обладают небольшой мощностью.

Качество изготовления. Каждой солнечной панели присваивается класс, который демонстрирует качество сборки.

Ни одного дефекта не должны иметь модули с обозначением Grade A. Поэтому если продавец на АлиЭкспресс заявляет такой уровень качества, то при обнаружении незначительного дефекта можно открывать спор.
Чаще всего в интернет-магазине АлиЭкспресс продаются солнечные батареи с маркировкой класс В. Это означает, что незначительные дефекты, не влияющие на работоспособность, допускаются.
Если продукция позиционируется как класс С, то она может иметь сколы, неровные края или трещины.

Мы отобрали в обзор 11 лучших солнечных панелей. Приобрести их можно в российских магазинах или на китайской площадке АлиЭкспресс. При составлении рейтинга учитывалось мнение экспертов и отзывы потребителей.

Рейтинг лучших солнечных панелей

Лучшие солнечные панели на российском рынке

На российском рынке появляется все больше привлекательных по цене солнечных панелей. Отечественные производители на равных конкурируют с зарубежными компаниями. Эксперты выбрали несколько перспективных моделей.

Goal Zero Boulder 100 Briefcase

Рейтинг: 4.9

Новинкой в модельном ряду солнечных панелей американской компании Goal Zero является модель Boulder 100 Briefcase. Она представляет собой двухсоставную конструкцию на основе панелей Boulder 50. Соединены между собой элементы с помощью поворотных петель, позволяющих сложить панель пополам. Так как размер источника тока в сложенном виде сопоставим с габаритами дипломата, то его можно брать с собой в поход или на дачу. Производитель предусмотрел как стационарную, так и временную установку. С помощью специальной опоры можно регулировать угол наклона, обеспечивая приборы электроэнергией мощностью до 100 Вт.

Солнечная панель становится победителем нашего рейтинга за монокристаллическую структуру, легкость, компактность и удобство в применении. К минусам можно отнести только высокую цену.

Достоинства

легкость и компактность;
удобство пользования;
влагостойкость;
качественное изготовление.

Feron PS0303 150W

Рейтинг: 4.8

Портативная солнечная панель Feron PS0303 создана для зарядки автомобильных АКБ, аккумуляторов ноутбуков и смартфонов, осветительных приборов. Источник тока обеспечивает потребителей электроэнергией с напряжением до 17,6 В и мощностью 150 Вт. Производитель выбрал жесткую складную конструкцию, в рабочем состоянии она имеет длину 1340 мм и ширину 780 мм. Модель оснащена PWM контроллером заряда, в котором есть индикация уровня заряда. Свечение видно на расстоянии 20 м. Эксперты обращают внимание на функцию защиты аккумулятора от перезаряда, перегрузки и КЗ.

Пользователи довольны качеством российской солнечной панели, компактными размерами и небольшим весом (15,1 кг). Потенциальных покупателей волнует отсутствие в продаже контроллеров заряда и аккумуляторов.

Достоинства

высокая мощность;
складная конструкция;
защитные функции;
демократичная цена.

Недостатки

нет в продаже аккумуляторов и контроллеров.

Sunways ФСМ-200F 200 ватт 24В

Рейтинг: 4.7

Гибкий солнечный модуль Sunways ФСМ-200F относится к премиум сегменту, что говорит о высоком качестве его изготовления. Панель попадает в призовую тройку нашего рейтинга за применение монокристаллических элементов марки Grade A. Они гарантируют длительный срок службы при неизменно высокой производительности. Эксперты выделили несколько преимуществ модели. Это автоматическая пайка монокристаллов, двойной контроль качества, высокий КПД (17,6%). Китайский производитель предусмотрел защиту своего изделия от затопления, контактные коробки залиты специальным герметиком.

Потенциальных покупателей подкупает 10-летняя гарантия производителя, высочайшее качество сборки, легкость (4 кг). Из недостатков отмечается высокая цена и низкая стойкость к механическим повреждениям.

Достоинства

гибкость;
легкость;
высокое качество;
10-летняя гарантия.

Недостатки

высокая цена;
низкая стойкость к механическим повреждениям.

AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно

Рейтинг: 4.6

Высокоэффективные фотоэлектрические панели AXI-Premium 290 Вт 24 В Моно состоят из 60 монокристаллических элементов. Источник тока имеет класс качества Grade A, что и позволило ему попасть в наш рейтинг. Эксперты по достоинству оценили большой гарантийный срок (12 лет) немецкого производителя, высокий КПД модуля (17,83%). Лицевая сторона сделана из закаленного мелкорифленного стекла толщиной 3,2 мм. С обратной стороны наклеена композитная пленка. Алюминиевая рамка обеспечивает надежность конструкции.

Пользователи в отзывах лестно высказываются по поводу высокого качества соединительных разъемов, распределительной коробки и влагозащищенности. К недостаткам можно отнести большой вес (18 кг), из-за чего ограничивается сфера применения.

Достоинства

большой гарантийный срок;
немецкое качество;
12-летняя гарантия;
надежная алюминиевая рамка.

Недостатки

большой вес;
высокая цена.

SilaSolar (Double glass) 360 Вт

Рейтинг: 4.5

Для обеспечения автономного энергоснабжения частного дома подойдет панель SilaSolar (Double glass) 360 Вт. Она сделана из монокристаллических элементов, которые расположены между листами закаленного стекла. Благодаря такой конструкции солнечный свет беспрепятственно попадает внутрь здания. Эксперты увидели в образце ряд преимуществ, например, панель не требует заземления, в ней нет металлических рамок. Модуль попадает в наш рейтинг и за высокий КПД (20%). Китайский производитель подтверждает высокое качество (Grade A) 10-летней гарантией.

Многих потенциальных покупателей привлекают технические параметры и ценовая доступность солнечного модуля. Сдерживает их пыл большой вес панели (28 кг) и сложность подбора аккумуляторов, контроллеров и инверторов.

Достоинства

прозрачная конструкция;
высокий КПД;
демократичная цена;
гарантия 10 лет.

Недостатки

большой вес;
сложно купить дополнительное оборудование.

Delta BST 360-24 M

Рейтинг: 4.4

По самой доступной цене реализуется на отечественном рынке солнечная панель Delta BST 360-24 M. Эксперты объясняют низкую стоимость применением передовых технологий на производстве. Один модуль состоит из 36 моно- и поликристаллических фотоэлементов. Производитель рекомендует использовать источник тока для обеспечения электроэнергией оборудования с рабочим напряжением 250-750 В. Заявленный КПД фотоэлектрического модуля достигает 18,65%. Благодаря применению качественных материалов и инновационных технологий получился модуль, отвечающий требованиям класса качества Grade А. Китайский производитель дает гарантию 10 лет.

Панель попадает в наш рейтинг за хорошие технические параметры. Подняться выше модулю не удалось из-за недолговечных фотоэлементов и большого веса (23 кг).

Достоинства

низкая цена;
качественная сборка;
высокий КПД;
устойчивость к нагрузкам.

Недостатки

большой вес;
недолговечные кристаллы.

Лучшие солнечные панели с АлиЭкспресс

Самые вкусные цены на солнечные панели предлагают китайские производители, используя для продажи площадку АлиЭкспресс. Среди большого количества моделей можно найти действительно качественные модули. Специалисты проанализировали ассортимент солнечных панелей в популярном интернет-магазине, выбрав несколько интересных изделий.

DOKIO FFSP-320M (ru.aliexpress.com/item/Dokio-300-18-Hiqh/32878736954.html)

Рейтинг: 4.9

Гибкая складная панель DOKIO FFSP-320M предназначена для обеспечения электроэнергией приборов вдали от цивилизации. Ее мощность достигает 300 Вт, а максимальный показатель напряжения составляет 18 В. Модуль состоит из четырех частей, в развернутом положении он имеет длину 2000 мм при ширине 500 мм. Учитывая небольшой вес (7,1 кг), проблем с транспортировкой панели не будет. Качество китайской разработки подтверждено Европейским сертификатом. Эксперты отмечают монокристаллические фотоэлементы, надежно соединенные друг с другом, а также алюминиевую рамку, придающие конструкции прочность. Модель становится победителем нашего рейтинга.

Пока реальных покупателей солнечной панели не так уж много. Нареканий к качеству продукта нет, только не всем сразу понятны указанные в описании размеры.

Достоинства

качественное изготовление;
монокристаллические фотоэлементы;
компактные размеры;
небольшой вес.

ECO-WORTHY L02P100-N-2

Рейтинг: 4.8

Солнечный модуль ECO-WORTHY L02P100-N-2 представляет собой двухсоставную конструкцию мощностью 200 Вт. Габаритные размеры одной панели составляют 975х665 мм. За превращение солнечного света в электричество отвечают поликристаллические фотоэлементы. Они могут работать в широком диапазоне температур (-40…+80°С). Эксперты отмечают эффективность модели при низкой освещенности, надежную конструкцию с алюминиевым обрамлением. Производитель комплектует свое изделие удлинителем и дополнительной парой разъемов MC4 для подключения. Панель занимает второе место в нашем рейтинге, уступая победителю в производительности.

Реальных покупателей солнечного модуля на АлиЭкспресс пока мало, но товар может похвастаться средним рейтингом в 5 звезд.

Достоинства

компактность;
широкий рабочий диапазон температур;
надежность;
эффективность при низкой освещенности.

Недостатки

высокая цена за поликристаллы.

BOGUANG 12001

Рейтинг: 4.7

Для зарядки 12-вольтных аккумуляторов подойдет солнечный модуль BOGUANG 12001. Эксперты отметили такие достоинства источника энергии, как гибкость, тонкость (3 мм), качественное соединение монокристаллических фотоэлементов. Даже в пасмурную погоду солнечная панель генерирует энергию с напряжением 15 В. Модуль состоит из двух частей, каждая из них обладает мощностью 100 Вт. Все соединения выполнены во влагозащитном исполнении, яркий светодиод сигнализирует о степени зарядки. Модель попадает в призовую тройку нашего рейтинга.

Более 200 человек приобрели солнечные панели BOGUANG 12001 на сайте АлиЭкспресс. Большинство отзывов носят положительный характер, заказ приходит быстро, редко бывают повреждения в процессе транспортировки. Только реальная мощность каждой панели меньше заявленной (75 Вт).

Достоинства

доступная цена;
гибкость;
малая толщина;
быстрая доставка.

Недостатки

реальная мощность ниже заявленной.

EPSOLAR BPS 32-100

Рейтинг: 4.6

По самой привлекательной цене предлагается в китайском интернет-магазине солнечная панель EPSOLAR BPS 32-100. Заказать можно как один модуль мощностью 100 Вт, так и несколько панелей. Батарея создана на базе монокристаллов, которые обеспечивают эффективное преобразование энергии солнца в электрический ток. Производитель разработал уникальную технологию PECVD получения темно-синего нитрида кремния. Использование трафаретной печати помогло добиться точных размеров, надежное соединение фотоэлементов производится с помощью лазерной сварки. И передняя, и задняя поверхность сделаны из тончайшей пленки. Такая конструкция делает модуль гибким и водонепроницаемым.

Модель останавливается в шаге от призовой тройки, т. к. покупатели жалуются на повреждения панелей при транспортировке.

Достоинства

передовые технологии изготовления;
точные размеры;
качественная сборка;
доступная цена.

Недостатки

есть случаи повреждения при транспортировке.

DOKIO FFSP-80W

Рейтинг: 4.5

Доступной и компактной солнечной панелью является модель DOKIO FFSP-80W. Она складывается пополам, образуя сумку с ручками (подобно ноутбуку), что делает транспортировку удобной и безопасной. Модуль имеет компактные размеры (550х500х5 мм), небольшой вес (3,2 кг). Он создан на базе монокристаллов, закрытых закаленным стеклом с алюминиевым обрамлением. Максимальная мощность солнечной батареи ограничена 80 Вт, в комплекте идет контроллер на 12 и 24 В. Прибор может вырабатывать энергию при температуре окружающей среды -20…+40°С. Эксперты включили панель в наш рейтинг за мобильность и удобство использования.

Пользователи хвалят магазин за оперативную доставку, надежную упаковку, четкую обратную связь. Из недостатков отмечается небольшая мощность модуля.

Достоинства

компактные размеры;
небольшой вес;
доступная цена;
контроллер на 12 и 24 В.

Недостатки

ограниченная мощность.

Оцените статью
	Всего голосов: 4, рейтинг: 2

Внимание! Данный рейтинг носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Самые эффективные солнечные панели для дома

Прежде, чем установить солнечные электростанции для дома, многие задаются вопросом: «Какие же панели выбрать, чтобы их эффективной была максимальной?». В этой статье мы рассмотрим, что влияет на КПД панелей и какие установки выбрать для домохозяйства.

Что влияет на эффективность солнечных панелей?

В первую очередь, КПД солнечных панелей зависит от материала и технологии изготовления. К примеру, монокристаллические солнечные батареи имеют как самую высокую эффективность, так и стоимость. А тонкопленочные, наоборот, имеют самый низкий КПД и цену.

Помимо этого, на эффективность работы солнечных батарей влияют затененность, погодные условия и инсоляция региона. Чтобы солнечная станция работала в полную силу, следует найти участок без затенения от окружающих объектов. В противном случае солнечная станция не будет выдавать максимальную производительность и срок окупаемости установки может затянуться. Плохая погода также напрямую влияет на КПД. В хмурый день интенсивность солнечных лучей падает, а в сильный дождь или снегопад установка может совсем ничего не генерировать.

Времена года и КПД

Летом и зимой генерация электричества будет разной. Обуславливается это не погодными условиями, а длительностью светового дня. Летом день намного длиннее, поэтому объем энергии, сгенерированной солнечными панелями, будет больше. Кроме того, в сильную жару КПД может быть меньше, чем заявленный. Зимой же ситуация другая — генерация энергии может быть меньше, а КПД может быть выше. Особенно в морозный ясный день.

Поэтому, для тех, кто использует солнечную электростанцию под «зеленый» тариф, такие условия выгодны. Ведь сгенерированное количество энергии летом компенсирует недостаток зимой.

Какие панели эффективны для дома?

Некоторые производители пытаются продать панели больших размеров, заявляя об их высокой эффективности. Например, размер 2200 х 1300мм имеет эффективность 21-21.5%, а мощность от 500 Вт до 650 Вт. Но такая мощность не всегда дает высокий КПД. К тому же, такие установки могут плохо распределять нагрузку от снега на стропильную систему крыши.

Чтобы подобрать максимально эффективные солнечные батареи, нужно проанализировать ваше домохозяйство. Ведь все зависит от потребностей, возможностей и количества потребляемой энергии. Эксперты SUNSAY Energy делают детальный расчет и предлагают лучшее решение для домохозяйства. Специалисты компании помогут вам подобрать панели, а также посоветуют оптимальную станцию для вашего дома: автономную, сетевую или гибридную солнечную электростанцию.

Самые эффективные солнечные батареи: обзор, сравнение лучших моделей

Когда вы решили обзавестись собственной солнечной электростанцией, вы сначала сталкиваетесь с выбором солнечных батарей. Они в первую очередь должны быть не только надежными, но и эффективными. Только так можно обеспечить электричеством все домашние или промышленные потребности. Эффективность каждой отдельной солнечной батареи также отразится и на общем количестве модулей, что позволит сэкономить на расходах и не потерять в производительности. Итак, какие солнечные панели считаются лучшими и на чем должен основываться выбор?

Содержание статьи

Показатель эффективности солнечных батарей

Коэффициент полезного действия (КПД) определяет эффективность каждой отдельной солнечной панели. Показатель эффективности измеряется в процентах, они отражают, сколько электроэнергии вы сможете получить при стопроцентном использовании солнечного света фотоэлементами пластины. Если более понятными словами, то КПД – это экономическая обоснованность работы солнечных панелей. На сегодняшний день самый высокий процент эффективности зафиксирован при работе монокристаллических кремниевых пластин – он находится на уровне 22% при условии использования качественного сырья.

В показатель производительности батареи уже включены энергетические затраты, которые будут направлены на работу аккумулятора и преобразование постоянного тока в переменный.

Особенностью данного показателя является то, что заявленная цифра эффективности выполняется только при соблюдении всех условий, а именно: правильного угла наклона панелей, их чистой поверхности и наличия солнечного света. В пасмурную погоду коэффициент полезного действия может упасть в 5 раз, не говоря уже о ночном времени суток, когда работа солнечной системы прекращается. Поэтому специалисты всегда советуют приобретать на пару панелей больше, чтобы перекрыть подобные риски.

Самые эффективные модули

Теперь рассмотрим несколько вариантов самых эффективных модулей, которые показывают наивысшей процент выработки.

Солнечная многослойная ячейка

Это солнечные панели, в основу которых заложены гелиевые преобразователи. Они состоят из нескольких слоев разных материалов, в основном из кремния и перовскита. Если быть точнее, то гелиевые ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая направляет солнечный свет, тем самым в большей степени насыщая модули энергией. Но ввиду особого технологического процесса и применения уникального элемента в структуре модуля – субстрата германия, стоимость панелей довольно высокая и недоступна широкому кругу потребителей.

Несмотря на дороговизну солнечных батарей с многослойными гелиевыми ячейками, они быстро себя окупают из-за высокого показателя производительности и скоро станут довольно распространенными не только в стенах лабораторий или промышленных объектов.

Многослойность технологии позволяет поглощать солнечный свет только определенной длины, используя при этом всю площадь поверхности, и как результат аккумулируется больше энергии. Уникальность продукции позволила ученым добиться рекордного значения эффективности солнечной панели – 46%. Данный показатель был подтвержден и зафиксирован японской научной группой.

Перовскит

Панели из перовскита стремительно ворвались в рейтинг лучших батарей для генерации солнечной энергии. Что такое перовскит? Перовскит – это обобщенное название всех материалов, которые представлены в кубической кристаллической форме. Несмотря на то, что перовскит не является новинкой в сфере выращивания кристаллов, использования их для изготовления солнечных ячеек началось только 10 лет назад. И в самом начале на них не возлагали особых надежд, так как ученые на основе опытов установили эффективность работы всего лишь 2%. Но спустя время их решили еще раз протестировать, так как кристаллы кубической формы могут больше генерировать солнечного тока. И после внесения некоторых корректив через 8 лет корейские ученые зафиксировали показатель производительности на уровне аж 22%. Это и стало прорывом.

Почему они стали главным объектом на рынке солнечных панелей? Потому, что модули отличаются более легким технологическим процессом, а также они более удобны при использовании, чем аналогичные кремниевые солнечные батареи. Но на сегодняшний день модули из перовскита не выпускаются в промышленном количестве и недоступны широкому кругу потребителей. Если их выпуск будет массовым, то ученые просчитали, что цена одного ватта фотопреобразователя будет находиться в пределах 0,10 долларов.

Квантовые точки и органические солнечные ячейки

Суть работы таких панелей основана на применении наночастиц. Нанослой очень легко наносится методом распыления на любую поверхность. В практическом плане его можно распылить даже на прозрачную пленку, что станет прорывом в области солнечных модулей. Кроме того, благодаря особым возможностям квантовых точек солнечный свет теперь может поглощаться в разных диапазонах спектра. То есть, регулируя размер наночастиц, можно подобрать оптимальный показатель фотопреобразователя.

Разработчиком таких гелиевых солнечных панелей является Американский Университет в Торонто. Они смогли в лабораторных условиях доказать, что панели на базе кванточастиц смогут вырабатывать производительность на уровне 40% и даже выше. Однако они не были протестированы в реальных условиях и пока находятся еще на стадии разработки, то есть их нельзя купить, так как испытания еще не окончены, но каждый день ведутся работы, результатом которых может стать выпуск в массовое производство квантовых батарей с наибольшим процентом эффективности среди имеющихся конкурентов.

Батареи компании Solar Window

Solar Window

Рассмотрим солнечные батареи от компании Solar Window. Производитель Solar Window представил миру новую разработку в сфере солнечной системы. Суть технологии заключается в изготовлении гелиевых ячеек из органического материала, а проводниками выступают азот, кислород, углерод, водород в виде отдельных прозрачных слоев. Но это далеко не вся суть открытия высокоэффективных панелей, но о них разработчики пока не оповещают.

Солнечные панели от компании Solar Window в результате своего органичного состава по сравнению с основными конкурентами, которые также занимаются производством гелиевых модулей, в 12 раз меньше оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Отдельно стоит сказать о показателе КПД. Ввиду революционной технологии применения «прозрачности» панелей удалось достигнуть предельно высокого значения эффективности – 50%, чего не могла сделать ни одна передовая компания. Чтобы доказать подобную производительность, Solar Window ни один год работали над этим проектом. Сейчас у них нет конкурентов, особенно если говорить о стандартных кремниевых батареях с КПД не выше 22%. Также стоит отметить еще одну особенность гелиевых модулей. Из-за использования пленки они могут применяться в любом удобном месте с прозрачной поверхностью и получать энергию даже при искусственном освещении или в тени. Это особый прорыв в мире солнечных электростанций.

Как вы поняли, все новые разработки не будут стоить дешево. И многие интересуются вопросом, какой тогда смысл в экономии на оплате электроэнергии, если придется выложить за подобное новшество целое состояние? Ответ очень простой. Так как эффективность гелиевых модулей в 2, а то и в 3 раза выше традиционных, то и срок окупаемости у них будет меньше. Благодаря особым качествам такие солнечные панели смогут оправдать свою стоимость уже через 2-3 года.

Самые эффективные в России солнечные батареи

Приветствуем всех, кому не жаль потратить пару минут на получение интересной информации!
Итак, мы в очередной раз пополнили склад совершенно новой продукцией. Количество новинок не так велико, но зато какое!
С гордостью представляем вам линейку самых эффективных и эффектных солнечных панелей на российском рынке – линейку Eclipse от завода Seraphim, входящего в рейтинг самых надёжных производителей (Bloomberg присвоил Seraphim Solar статус TIER1 ещё в 2015 году).

К заказу доступны две модели солнечных батарей Серафим:

Первая модель выполнена в габарите стандартного монокристаллического 270 Вт модуля и при этом вырабатывает 320 экологически чистых Ватт. Вторая модель соответствует габариту 250 Вт поликристаллического модуля, но эффективность этой панели составляет 290 Ватт — выше, чем у классической монокристаллической батареи такого-же размера. Как удалось достичь такой эффективности? Очень просто и одновременно сложно! Нет никаких фокусов и махинаций: ячейки в солнечных батареях Eclipse уложены таким образом, что практически вся площадь панели занята кремнием, а эффективность всей батареи становится почти равна эффективности кремниевых ячеек, из которых она состоит. Правда ячейки в солнечных батареях Seraphim Eclipse тоже не совсем простые — они выполнены по особой технологии и фактически могут быть «склеены» друг с другом, что снижает потери на внутренних соединениях и также увеличивает итоговую мощность.

Фактически на текущий момент монокристаллическая солнечная батарея премиум класса Seraphim SRP-320-E01B является самой эффективной из имеющихся на Российском рынке.

Также в полку поставляемых нашей компанией моделей солнечных батарей произошло еще одно пополнение: инновационная «прозрачная» солнечная батарея GP Solar GPDP-265W60 мощностью 265 Ватт:

Данная модель представляет собой совершенно новую линейку солнечных батарей. Созданная из двух листов закаленного стекла, тонкая и частично прозрачная (в нашем случае на 10%) солнечная панель — однозначный тренд в мире солнечной энергетики. Предугадывая и возможно даже опережая скорый ажиотаж строителей и архитекторов, а также обычных пользователей мы представляем вам этот новый продукт. Прозрачные солнечные батареи подойдут для тех, кто заинтересован не просто в «утилитарной» составляющей солнечной электростанции, но и в реализации своих творческих, эстетических потребностей. Один — два года назад полупрозрачные панели были лишь любопытной новинкой на специализированных выставках, однако встретив взрывной интерес со стороны потребителей по всему миру Dual Glass продукты появились у каждого уважающего себя производителя. Футуристический дизайн явно намекает на необходимость применения его в архитектурных элементах – ведь находясь рядом с такой панелью будущее становится не только видимым, но и осязаемым.

Помимо стандартного своего предназначения в качестве атрибута крыш и наземных площадок, такие панели могут быть использованы, как основная поверхность стены, забора, навеса, могут стать отличной альтернативой оконным стеклам, либо сердцем архитектурной композиции — этот вопрос мы оставляем на ваше усмотрение. Отметим — прочность этих панелей достаточна для того, чтобы взрослый человек мог спокойно стоять на их поверхности (несущая способность составляет 5400 Па).

Конечно, безрамная технология, хорошо зарекомендовавшая себя ранее в микроморфных модулях Pramac и Hevel, отнюдь не новинка, однако в сравнении с аналогами эти батареи отличаются значительно большей эффективностью. Удельная мощность прозрачных солнечных батарей GPSolar GPDP-265W60 составляет 16,11%, что более чем в 2 раза выше, чем у микроморфных солнечных батарей. Это является неоспоримым преимуществом при организации солнечной электростанции на ограниченной площади крыши или навеса.
Помимо прочего, безрамная солнечная батарея с двумя слоями стекла имеет больший срок службы, поскольку в отличии от традиционных солнечных панелей с алюминиевой рамой не подвержена влиянию разницы между температурной деформацией алюминиевой рамы и стекла (что с годами приводит к повреждениям конструкции, особенно в условиях России, где солнечные батареи ежегодно подвергаются большим перепадам температуры).

Что касается крепления безрамных солнечных батарей — с этим также нет никаких трудностей. Наша компания уже много лет поставляет качественные крепления для тонких безрамных солнечных модулей, о чём давно знают установщики такого типа батарей по всей стране.

КПД, мощность и показатели напряжения. Солнечные панели с высоким кпд

В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами

В последнее время солнечная энергетика развивается столь бурными темпами, что за 10 лет доля солнечного электричества в мировой годовой выработке электроэнергии увеличилась с 0.02% в 2006 году до почти одного процента в 2016 году.

Dam Solar Park — самая большая СЭС в мире. Мощность 850 мегаватт.

Основным материалом для солнечных электростанций является кремний, запасы которого на Земле практически неистощимы. Одна беда – эффективность кремниевых солнечных батарей оставляет желать лучшего. Самые эффективные солнечные батареи имеют коэффициент полезного действия, не превышающий 23%. А средний показатель эффективности колеблется от 16% до 18%. Поэтому исследователи всего мира, занятые в области солнечной фотовольтаики, работают на тем, чтобы освободить солнечные фотопреобразователи от имиджа поставщика дорогого электричества.

Развернулась настоящая борьба за создание солнечной суперячейки. Основные критерии – высокая эффективность и низкая стоимость. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в США даже выпускает периодически бюллетень, в котором отражаются промежуточные результаты этой борьбы. И в каждом выпуске показываются победители и проигравшие, аутсайдеры и выскочки, случайно ввязавшиеся в эту гонку.

Лидер: солнечная многослойная ячейка

Эти гелиевые преобразователи напоминают сэндвич из разных материалов, в том числе из перовскита, кремния и тонких пленок. При этом каждый слой поглощает свет только определенной длины волны. В результате эти при равной площади рабочей поверхности многослойные гелиевые ячейки вырабатывают значительно больше энергии, чем другие.

Рекордное значение эффективности многослойных фотопреобразователей было достигнуто в конце 2014 года совместной немецко-французской группой исследователей под руководством доктора Франка Димрота во Фраунгоферовском институте систем солнечной энергии. Была достигнута эффективность в 46%. Такое фантастическое значение эффективности было подтверждено независимым исследованием в NMIJ/AIST — крупнейшем метрологическом центре Японии.

Многослойная солнечная ячейка. Эффективность – 46%

Эти ячейки состоят из четырех слоев и линзы, которая концентрирует на них солнечный свет. К недостаткам следует отнести наличие в структуре субстрата германия, который несколько увеличивает стоимость солнечного модуля. Но все недостатки многослойных ячеек в конечном счете устранимы, и исследователи уверены, что в самом ближайшем будущем их разработка выйдет из стен лабораторий в большой мир.

Новичок года — перовскит

Совершенно неожиданно в гонку лидеров вмешался новичок – перовскит. Перовскит – это общее название всех материалов, имеющих определенную кубическую структуру кристаллов. Хотя перовскиты известны давно, исследование солнечных ячеек, изготовленных из этих материалов, началось только в период с 2006 по 2008 годы. Первоначальные результаты были разочаровывающими: эффективность перовскитных фотопреобразователей не превышала 2%. При этом расчеты показывали, что этот показатель может быть на порядок выше. И действительно, после ряда успешных экспериментов корейские исследователи в марте 2016 года получили подтвержденную эффективность 22%, что само по себе уже стало сенсацией.

Перовскитный солнечный элемент

Преимуществом перовскитных элементов является то, что с ними более удобно работать, их легче производить, чем аналогичные кремниевые элементы. При массовом производстве перовскитных фотопреобразователей цена одного ватта электроэнергии могла бы достигнуть $0.10. Но специалисты считают, что до тех пор, пока перовскитные гелиевые ячейки достигнут максимальной эффективности и начнут выпускаться в промышленном количестве, стоимость «кремниевого» ватта электричества может быть существенно снижена и достигнуть того же уровня в $0.10.

Экспериментально: квантовые точки и органические солнечные ячейки

Эта разновидность солнечных фотопреобразователей пока находится на ранней стадии развития и пока не может рассматриваться как серьезный конкурент существующим гелиевым ячейкам. Тем не менее разработчик – Университет Торонто – утверждает, что согласно теоретическим расчетам, эффективность солнечных батарей на базе наночастиц – квантовых точек ‒ будет выше 40%. Суть изобретения канадских ученых состоит в том, что наночастицы – квантовые точки ‒ могут поглощать свет в различных диапазонах спектра. Изменяя размеры этих квантовых точек, можно будет выбрать оптимальный диапазон работы фотопреобразователя.

Солнечная ячейка на базе квантовых точек

А учитывая, что этот нанослой может наноситься методом распыления на любую, в том числе и прозрачную основу, то в практическом применении этого открытия просматриваются многообещающие перспективы. И хотя на сегодняшний день в лабораториях при работе с квантовыми точками достигнут показатель эффективности, равный всего11.5%, сомнений в перспективности этого направления нет ни у кого. И работы продолжаются.

Solar Window – новые солнечные ячейки с эффективностью 50%

Компания Solar Window из штата Мэриленд (США) представила революционную технологию «солнечного стекла», которая в корне меняет традиционные представления о солнечных батареях.

Ранее уже были сообщения о прозрачных гелиевых технологиях, а также о том, что эта компания обещает увеличить в разы эффективность солнечных модулей. И, как показали последние события, это были не просто обещания, а эффективность 50% — уже не только теоретические изыски исследователей компании. В то время как другие производители только выходят на рынок с более скромными результатами, Solar Window уже представила свои поистине революционные высокотехнологичные разработки в области гелиевой фотовольтаики.

Эти разработки открывают дорогу к выпуску прозрачных солнечных батарей, имеющих значительно более высокую эффективность по сравнению с традиционными. Но это не единственный плюс новых солнечных модулей из Мэриленда. Новые гелиевые элементы могут легко крепиться к любым прозрачным поверхностям (например, к окнам), могут работать в тени или при искусственном освещении. Благодаря своей дешевизне инвестиции в оснащение здания такими модулями могут окупиться в течение года. Для сравнения следует отметить, что срок окупаемости традиционных солнечных батарей колеблется от пяти до десяти лет, а это – огромная разница.

Солнечные ячейки от компании Solar Window

Компания Solar Window озвучила некоторые детали новой технологии получения солнечных батарей, имеющих столь высокую эффективность. Разумеется, главные know how остались за скобками. Все гелиевые элементы изготовлены, в основном, из органического материала. Слои элементов состоят из прозрачных проводников, углерода, водорода, азота и кислорода. По данным компании, производство этих солнечных модулей настолько безвредно, что оно оказывает в 12 раз меньшее воздействие на окружающую среду, чем производство традиционных гелиевых модулей. В течение ближайших 28 месяцев первые прозрачные солнечные батареи будут установлены в некоторых зданиях, школах, офисах, а также в небоскребах.

Если говорить о перспективах развития гелиевой фотовольтаики, то очень похоже, что традиционные кремниевые солнечные батареи могут отойти в прошлое, уступив место высокоэффективным, легким, многофункциональным элементам, открывающим самые широкие горизонты гелиевой энергетике. опубликовано

Много путаницы сегодня существует вокруг понятия кпд гелиосистемы, что является важным критерием их стоимости. Понятие кпд солнечных батарей означает процент падающего на панель солнечного света, преобразованного в электричество, с дальнейшей возможностью использования. Разные материалы для солнечных панелей создают различный кпд, даже одинаковые компании – производители имеют различный показатель эффективности преобразования. Повышение кпд является лучшим способом снизить затраты на солнечную энергию.

КПД солнечной батареи зависит от чистоты пластин, которые используются в качестве сырья при изготовлении. Кроме того, очень важно, является ли панель монокристаллического или поликристаллического вида. Большинство крупных компаний концентрирует свои усилия именно на повышении эффективности, для сокращения расходов в беспощадном использовании солнечной энергетики.

Рассмотрим общий диапазон кпд солнечных батарей, исходя из разных типов элементов и различных технологий.

Бывают следующих — поликристаллического или монокристаллического кремния. Мульти-солнечные батареи имеют более низкую эффективность, чем батареи из монокристаллических элементов.

Кпд солнечной батареи может варьироваться от 12% до 20% для обычного монокристаллического кремния. В обычно устанавливаемых, расчетный кпд составляет 15% и зависит от вида исполнения самого кремния. Одни из мировых производителей постоянно повышают эффективность для того, чтобы снизить свои издержки и опередить соперников в этой конкурентной индустрии. Другие дают максимальную эффективность кристаллических солнечных элементов, используя крупные масштабы производства.

Поликристаллические фотоэлементы имеют более низкую стоимость, чем монокристаллические и кпд в диапазоне 14-17%.

Тонкопленочная технология, в отличие от углерод – кремниевых материалов, имеет ряд преимуществ.

Аморфные кремниевые технологии С-Si имеют самый низкий средний коэффициент эффективности, но они наиболее дешевые.

Наибольший потенциал в повышении эффективности имеют медь-индий-галлий-сульфидные (CIGS) и кадмий — теллур (Cd-Te). Многие изготовители продвигают вперед разработку этой технологии и представляют один из наиболее высоких показателей эффективности своих моделей, увеличив его на 19%. Они достигли этого значения, используя несколько методов, в том числе – применение отражающих покрытий, которые могут захватить больше света от угла.

Если обосновывать зависимость не от материала, а от габаритных размеров, то, чем выше эффективность, тем меньше необходимая площадь рабочей поверхности батарей.

Хотя средний процент может показаться немного низким, можно легко изменить оснащение, именно при установке, с достаточной мощностью, чтобы покрыть потребности в энергии.

Факторы, влияющие на кпд солнечных массивов, включают в себя:

Ориентация поверхности монтажа
Крыша в идеале должна смотреть на юг, но и качество дизайна зачастую может компенсировать другие направления.

Угол наклона
Высота и наклон поверхности может повлиять на количество часов солнечного света, полученных в среднем за день в течение года. Крупные коммерческие системы имеют системы солнечного слежения, которая автоматически изменяет угол падения луча солнца в течение дня. Обычно не используется для жилых установок.

Температура
Большинство панелей при эксплуатации нагреваются. Таким образом, обычно должны быть установлены несколько выше уровня крыши, для обеспечения достаточного потока охлаждаемого воздуха.

Тень
В принципе, тень — враг солнечной энергии.При выборе неудачного дизайна при монтировании, даже небольшое количество тени на одной панели может закрыть производство энергии на всех других элементах.Перед тем, как разработать систему, проводится детальный анализ затенения поверхности крепления, для выявления возможных форм тени и солнечного света в течение года. Затем проводится другой детальный анализ, проверяющий сделанные выводы.

Обычные солнечные батареи с высоким кпд гелиосистем промышленных масштабов устанавливаются на сваи над поверхностью земли на 80см, расположены по направления с востока на запад, вдоль движения солнца, под углом 25 градусов.

Институт Fraunhofer по изучению систем солнечной энергии, Soitec, CEA-Leti и Берлинский центр Гельмгольца объявили, что достигли нового мирового рекорда эффективности преобразования энергии Солнца в электрическую энергию, использовав новую структуру солнечных элементов с четырьмя слоями. Как и некоторые другие многослойные фотоэлементы, эта микросхема предназначена для работы с концентратором, который концентрирует поток солнечных лучей в 297,3 раза, то есть площадь линз концентратора примерно в 300 раз больше площади фотоэлемента. КПД 44,7% относится к широкому спектру солнечного излучения: от ультрафиолета до инфракрасного. Энергия волн длиной 200-1800 нм забирается четырьмя слоями ячейки. Это важный шаг к удешевлению использования солнечной электроэнергии и приближение к важному рубежу в 50% эффективности.

Солнечные элементы, составленные из четырех слоев из соединенных прямым способом III-IV полупроводников, достигли эффективности в 44,7%.

В мае 2013 года немецко-французская команда из Fraunhofer ISE, Soitec, CEA-Leti и Helmholtz Center Berlin уже объявляла о создании солнечных элементов с эффективностью в 43,6%. На базе этого результата и благодаря дальнейшей интенсивной исследовательской работе и шагов по оптимизации и была получена эффективность 44,7%.
Эти солнечные элементы используются в фотоэлектрическом концентраторе (ФЭК), технологии, эффективность которой более чем вдвое превышает эффективность обычных фотоэлектрических станций в богатых солнечными лучами местах. Использование полупроводников III-V, которые изначально использовалась в космических технологиях, помогло реализовать высокую эффективность для преобразования солнечного света в электричество. При этом соединении солнечных элементов, ячейки, сделанные из полупроводников III-V, уложены друг на друга. Каждый слой поглощает волны различной длины из солнечного спектра.

Внешняя квантовая эффективность четырехэлементной солнечной батареи (для каждого из четырех слоев – свой цвет).

Вольтамперная характеристика для поставивших рекорд солнечных элементов.

«Мы невероятно гордимся нашей командой, которая уже в течение трех лет работает над этим солнечным элементом», – говорит Франк Димрот, заведующий отделом и руководитель проекта, отвечающий за развитие этого направления в Институте Fraunhofer. “Этот вид соединения солнечных элементов усовершенствовался на протяжении нескольких лет, в результате тщательной экспериментальной работы. Помимо улучшенных материалов и оптимизации структуры, важную роль играет и новая технология «пластинная связка». С помощью этой технологии мы имеем возможность соединить два полупроводниковых кристалла, которые нельзя вырастить один поверх другого, сохраняя при этом их высокое качество. Таким образом, мы можем создать оптимальное сочетание, чтобы достичь высокой эффективности солнечных элементов”.
«Этот мировой рекорд, увеличивший уровень эффективности более чем на 1% менее чем за 4 месяца, демонстрирует крайне высокий потенциал нового вида соединения солнечных элементов ячейки.» – говорит Андре-Жак Обертон-Эрве, председатель и исполнительный директор Soitec. «Новое достижение подтверждает тенденцию к достижению более высокой эффективности, что играет ключевую роль в конкурентоспособности наших собственных систем солнечных элементов. Мы очень гордимся этим достижением, и оно демонстрирует успешность нашего сотрудничества».
«Новый рекорд укрепляет доверие к такому способу, как прямая связь полупроводников. Этот способ был разработан в рамках нашего сотрудничества с Soitec и Институтом Fraunhofer. Мы очень гордимся этим новым результатом, открывающим широкие перспективы для “солнечных” технологий, основанных на новом виде соединения элементов», – сказал генеральный директор Leti Лоран Малье.
Модули концентратора производятся Soitec (проект начинался в 2005 году под названием «Concentrix Solar» и был ответвлением похожего проекта Института Fraunhofer). Эта эффективная технология используется в электростанциях, расположенных в местах с высокой долей прямого солнечного излучения. На данный момент у Soitec есть установки в 18 странах, в том числе в Италии, Франции, Южной Африке и штате Калифорния.

Я кричу и плачу, наверное так нужно было начать видео, но многие начинают сразу думать не в ту сторону. Да про КПД солнечных панелей очень много материала. Да так много, что каждый ищет солнечную панель с КПД 30 -50% и не важно сколько они стоят. Стоп, что? Вы реально из тех людей что думают, что на сегодняшний день КПД у панелей то, что есть в открытом доступе это мало. Реально 22 -28% это разве мало?

А хотите пример того, что реально имеет низкий КПД, и речь тут пойдет про солнечные панели 1990 года выпуска с КПД около 10%, и знаете, теперь я точно могу сказать с уверенностью, что та сказка, которой все кто в этом не понимают разносят по интернету, это откровенная неправда. И чтобы такое с уверенностью сказать мне потребовалось купить 2 панели за свои деньги, установить их в работу, и около года пронаблюдать за ними при разных вариантах подключения.

Что же вердикт готов.

КПД старших солнечных панелей более раннего производства до 2010 года, ощутимо ниже КПД современных панелей, и тут даже речь идет не об удешевлении последних, а именно о технологии производства. Мы не будем затрагивать тот факт, что современные более тонкие, имеют новое поглощающее покрытие, которое более эффективное, чем у старых панелей, и меньше выгорает. Нет мы просто поговорим про КПД.

Для начала, что такое КПД — коэффициент полезного действия.

Итак, простым языком, это как эффективно солнечные панели работают в настоящее время, но не в будущем, так как чем дальше и дольше работает солнечная панель, тем КПД становится все ниже. А если вытягивать и нагружать солнечные панели коротким замыканием, спиралькой, либо лампами ИК, как некоторые это делают. КПД солнечных панелей будет таять просто в несколько раз быстрее.

Так вот, подобной информации реально нет хоть и такой черновой, тем более с таким износом солнечные панели проблемно найти в нашей стране. И что мы в итоге получаем?

Все просто, когда солнце есть, солнечные панели выдают почти всю свою мощность, да просело рабочее и холостое напряжение. Да немного просел ток, порядка на 0.5 — 1А. И можно было бы на этом закончить учитывая слова большинства блогеров, а нет, просело у нас и КПД, теперь солнечные панели меньше выдают как по напряжению, так и по току, в облачную погоду или на отражённом свете. Вот это и есть падение КПД или износ панели. Вроде и работает, а вроде и при плохой погоде нет.

Думаете все, но не тут то было, я уже привык рассказывать все или почти все, даже если в меня летят в настоящем времени тапки, а в будущем их собирают говоря, а че ты типа не знал:) Я вам поведаю еще одну проблему изношенных солнечных панелей.

А именно! Дело все в том, что из-за износа солнечной панели и сильно пострадавшего и выгоревшего абсорбирующего и светопоглощающего покрытия, кстати, это покрытие некоторые люди кто не в теме, называют рассеивающим покрытием или еще как. Но правильно абсорбирующего и светопоглощающего, его задача защитить кремниевую пластину, и структуру самого элемента, и более эффективно поглощать солнечный свет! От большей части КПД зависит от этого тонкого слоя.

Так вот, когда оно разрушается и выгорает, солнечные элементы начинают сильней греться, и мощность их падает. Эффект очень похож на полу пробитый или перегретый полупроводник, который вроде работает, но греется и его характеристики падают. Так вот, так как солнечный элемент — это тот же проводник с п-н переходом, только большего размера все правила по электроники также подходят и для солнечного элемента.

Да и самое важное, объединять старые солнечные и новые нельзя, ибо когда выдаваемая мощность на слабых упадет, а на новых еще будет идти, старые панели будут на себя тянуть часть мощности как нагрузка, тем самым вместо работы будут греть улицу!

Вот такие дела. И теперь я буду чаще про это говорить, чтобы у большинства как сказочников, так и людей, которые не в теме, отложилась более грамотная информация. А если есть реальные наблюдения, то значит и есть информация, как продлить срок жизни солнечных элементов.

Какие бывают виды солнечных панелей?

Сегодня различные типы солнечных панелей набирают всё больше и больше популярности. И не зря, ведь помимо того, что население планеты Земля начинает задумываться об экологических источниках энергии, солнечные панели ещё и становятся всё более и более энергоэффективными. Конечно, самое основное что входит в любую солнечную систему энергообеспечения — это панели или батареи , поэтому важно разбираться что к чему. Конечно, система намного сложнее и в неё входят всякие стабилизаторы, инверторы и прочее, однако это не основной момент.

Какие бывают виды солнечных батарей или панелей?

На данный момент типы солнечных батарей составляют такое разнообразие и их такое великое множество, что каждый потребитель желающий обзавестись подобным источником энергии задаётся вопросом: “А как выбрать солнечную батарею? Какие есть солнечные батареи? ” Об этом наша статья: мы постараемся особо не влезая в дебри технологий разобраться на какие типы делятся батареи или панели, питающиеся от энергии солнца, ведь рынок пестрит выгодными предложениями и желаем продать Вам ту или иную систему. В первую очередь различаются солнечные модули материалами, принципом работы и принципом производства. Так давайте же разбираться что и почему.

Кремниевые солнечные батареи

Такой тип солнечных панелей отличается в первую очередь своим материалом , который, как можно догадаться из названия, представлен кремнием. Сегодня это самые популярные батареи на рынке. Это связано с тем, что кремний сравнительно легкодоступный материал, он недорогой и при этом обладает хорошими показателями производительности, по сравнению с конкурентными видами солнечных модулей. Производят их не только из кремния, но и в том числе из моно, поликристаллов в также аморфного кремния. В чём разница?

Монокристаллические солнечные батареи

Для производства солнечных батарей монокристаллического типа используют очищенный, самый чистый кремний . Такой вид солнечной панели выглядит как силиконовые соты, или ячейки, которые соединены в одну структуру. После того, как очищенный монокристалл затвердевает, его разделяют на супер тонкие пластины, толщиной до 300 мкм. Такие готовые пластины соединены тонкой сеткой из электродов. В сравнении с аморфными батареями, такие стоят дороже, ведь технология их производства в разы сложнее. При этом такие батареи стоит выбрать хотя бы за их высокий коэффициент полезного действия(КПД). На уровне 20%. Да, для солнечных батарей это хороший показатель.

Поликристаллические солнечные панели

Для того чтобы получить поликристаллы, кремниевую субстанцию медленно охлаждают. Такой подход к технологии производства значительно дешевле чем в предыдущем типе панелей, поэтому и стоит этот вид дешевле. При этом для изготовления требуется меньше энергии, а это ещё раз благотворно действует на цену. Но чем-то же нужно жертвовать? Поэтому у таких батарей КПД ниже — до 18% . Связано такое падение коэффициента с образованиями внутри поликристалла, которые снижают эффективность. Для того ещё лучше разобраться в различиях между первым и вторым типом батарей, взгляните на таблицу:

Сравнительная таблица монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей:

Фактор	Монокристаллы	Поликристаллы
Разница в структуре	Кристаллы направлены в одну сторону, зёрна параллельны	Кристаллы направлены в разную стороны, не параллельны
Стабильность работы	Высокая	Меньше
Стоимость	Дорогостоящие батареи	Также дорогостоящие, но дешевле
Окупаемость	2 года	до 3х лет
КПД	до 22%	до 18%
Технология производства	Совершеннее, сложнее, точнее	Проще, отсюда и низкая стоимость

Аморфные солнечные панели или батареи из аморфного кремния

Данный вид солнечных батарей можно отнести как к кремниевым (потому что материал изготовления — кремний ) так и к плёночным, ведь изготовлены они по принципу производства плёночных батарей. Но всё же отличия есть.

Здесь используются не кристаллы кремния, а так называемый силан (кремневодород) . Его наносят на подложку, внутри батарей. КПД у такого вида солнечных батарей намного ниже — около 5%. Но всё не так плохо! Есть и преимущества, среди которых можно назвать: намного лучшее поглощение (в 20 раз лучше), лучше работает при отсутствии прямого солнца, когда пасмурно, эластичность панелей.

Также бывают сочетания моно и поликристаллических панелей с аморфными. Такое сочетание позволяет соединить преимущества двух различных типов. Например, батареи лучше работают, когда солнца недостаточно для обычных кристаллических батарей.

Плёночные солнечные батареи

Плёночные панели — это следующий шаг развития источников питания на солнечной энергии. Шаг, который продиктован в первую очередь необходимостью снижения цен на производство батарей и стремлением к повышению энергоэффективности.

Плёночные батареи на основе теллурида кадмия

Кадмий — это материал, который обладает высоким уровнем светопоглощения , открытый как материал для солнечных батарей в 70-х годах. На сегодняшний день, этот материал применяется уже не только в космосе, на околоземной орбите, но и активно используется в качестве материала для солнечных панелей обычного, домашнего пользования.

Самой главной проблемой в использовании такого материала является его ядовитость . Однако исследования говорят о том, что уровень кадмия. который уходит в атмосферу, слишком мал, чтобы наносить вред здоровью человека. Также, несмотря на низкий КПД в районе 10%, стоит единица мощности в таких батареях меньше, чем у аналогов.

Плёночные панели на основе селенида меди-индия

Тип солнечных батарей из таких материалов используют медь, индий, селен, как полупроводник . Кстати, индий — это основной, очень необходимый материал, который используется в производстве жидкокристаллических мониторов. Поэтому, оставляя такой материал для этих целей, часто используют галлий, который замещает индий по своим функциям. КПД здесь выше, чем у батарей из теллурида кадмия — около 20%.

Полимерные солнечные панели

Вид солнечных батарей, который не так давно был изобретён и начал производиться. Здесь проводниками выступают полифенилен, фуреллены, фталоцианин меди. При этом такая плёнка очень тонкая — около 100 нм. Несмотря на низкий уровень КПД, около 5%, всё же можно выделить причины, почему стоит выбирать этот тип солнечных батарей: Доступность материалов, дешевизна, отсутствие вредных выделений в атмосферу. Так что такие батареи отлично подходят потребителям, ведь обладают отличной эластичностью и экологичностью.

Сравнительная таблица: виды солнечных батарей и уровень КПД

Напоследок, хотелось бы сравнить коэффициенты полезного действия каждого типа солнечных батарей , но не забывайте, что помимо КПД есть много других факторов, которые могут охарактеризовать каждый тип как с хорошей, так и плохой стороны.

Что такое концентрационные солнечные модули?

Концентрационные модули помогают более эффективно использовать площадь солнечных панелей, получая экономию площади почти в два раза. Однако такая система осложнена необходимостью инсталляции механического модуля, который бы поворачивал линзы в сторону солнца. Особенно такие установки необходимы в местах, где прямое излучение солнца есть в достатке на протяжении всего года.

Фотосенсибилизированные батареи

Фотосенсибилизирующий краситель опять-таки помогает оптимизировать приём солнечной энергии , но при этом солнечные панели работающие по этому принципу, скорее напоминают процесс фотосинтеза в природе. Впрочем, пока что это только концептуальная идея, не имеющая воплощения. Кто знает, может пока Вы соберётесь покупать солнечные панели, она уже будут вовсю продаваться на рынке.

Ну что, разобрались какие бывают солнечные батареи? Надеемся, эта статья поможет Вам определиться, какую батарею поставить для дома , но если после прочтения у Вас возникло ещё больше вопросов — милости просим на наш сайт, где Вы найдёте всю информацию про солнечные батареи и источники питания, работающие на солнечной энергии а также про различные виды солнечных панелей.

Самые эффективные солнечные панели. Виды солнечных батарей

Сегодня идёт много разговоров вокруг такого понятия, как КПД гелиосистем. Это один из ключевых критериев при оценке эффективности работы солнечных батарей. Увеличение этого показателя является главной задачей на пути снижения затрат на преобразование солнечной энергии и расширения использования гелиосистем. Низкий КПД солнечных батарей является их основным недостатком. Квадратный метр современных фотоэлементов обеспечивает выработку 15─20 процентов от мощности солнечного излучения, попадающего на него. И это при самых благоприятных условиях эксплуатации. В результате для обеспечения необходимого энергоснабжения требуется установка множества солнечных панелей большой площади. Насколько эффективно такое оборудование и от чего зависит его КПД, постараемся разобраться в этой статье. А также поговорим о сроке службы и окупаемости солнечных панелей.

В основе функционирования солнечных панелей лежат свойства полупроводниковых элементов. Падающий на фотоэлектрические панели солнечный свет фотонами выбивает с внешней орбиты атомов электроны. Образовавшееся большое количество электронов обеспечивает электрический ток в замкнутой цепи. Одной или двух панелей для нормальной мощности недостаточно. Поэтому несколько штук объединяют в солнечные батареи. Для получения необходимого напряжения и мощности их подключают параллельно и последовательно. Большее число фотоэлементов дают большую площадь поглощения солнечной энергии и выдают большую мощность.

Теперь непосредственно о самом КПД. Эта величина вычисляется делением мощности электроэнергии на мощность солнечной энергии, попадающей на панель. У современных солнечных батарей эта величина лежит в интервале 12─25 процентов (на практике не выше 15%). Теоретически можно поднять КПД до 80─85 процентов. Такая разница существует из-за материалов для изготовления панелей. В основе лежит кремний, который не поглощает ультрафиолет, а лишь инфракрасный спектр. Получается, что энергия ультрафиолетового излучения уходит впустую.

Одним из направлений повышения КПД является создание многослойных панелей. Такие конструкции состоят из набора материалов, расположенных слоями. Подбор материалов осуществляется так, чтобы улавливались кванты различной энергии. Слой с одним материалом поглощает один вид энергии, со вторым – другой и так далее. В результате можно создавать солнечные батареи с высоким КПД. Теоретически такие многослойные панели могут обеспечить КПД до 87 процентов. Но это в теории, а на практике изготовление подобных модулей проблематично. К тому же они получаются очень дорогие.

На КПД гелиосистем также влияет тип кремния, используемого в фотоэлементах. В зависимости от получения атома кремния их можно разделить на 3 типа:

Монокристаллические;
Поликристаллические;
Панели из аморфного кремния.

Фотоэлементы из монокристаллического кремния имеют КПД 10─15 процентов. Они являются самыми эффективными и имеют стоимость выше остальных. Модели из поликристаллического кремния имеют самый дешевый ватт электроэнергии. Многое зависит от чистоты материалов и в некоторых случаях поликристаллические элементы могут оказаться эффективнее монокристаллов.

Существуют также фотоэлементы из аморфного кремния, на базе которых изготавливают тонкопленочные гибкие панели. Их производство проще, а цена ниже. Но КПД значительно ниже и составляет 5─6 процентов. Элементы из аморфного кремния с течением времени теряют свои характеристики. Для увеличения их производительности добавляют частицы селена, меди, галлия, индия.

От чего зависит эффективность работы солнечных батарей?

На эффективность работы солнечных батарей оказывают влияние несколько факторов:

Температура;
Угол падения солнечных лучей;
Чистота поверхности;
Отсутствие тени;
Погода.

В идеале угол падения солнечных лучей на поверхность фотоэлемента должен быть прямым. При прочих равных в этом случае будет максимальная эффективность. В некоторых моделях для увеличения КПД в солнечных батареях устанавливается система слежения за солнцем. Она автоматически меняет угол наклона панелей в зависимости от положения солнца. Но это удовольствие не из дешёвых и поэтому встречается редко.

При работе фотоэлементы нагреваются, и это отрицательно сказывается на эффективности их работы. Чтобы избежать потерь при преобразовании энергии следует оставлять пространство панелями и поверхностью, где они закреплены. Тогда под ними будет проходить поток воздуха и охлаждать их.

Несколько раз в год обязательно нужно мыть и протирать панели. Ведь КПД фотоэлектрических панелей прямо зависит от падающего света, а значит, от чистоты поверхности. Если на поверхности есть загрязнения, то эффективность солнечных батарей будет снижаться.

Важно сделать правильную установку батарей. Это означает, что на них не должна падать тень. Иначе эффективность системы в целом будет сильно снижаться. Крайне желательно устанавливать фотоэлементы на южной стороне.

Что касается погоды, то от неё также зависит очень многое. Чем ближе ваш регион к экватору, тем большая плотность излучения будет попадать солнечного излучения на панели. В нашем регионе зимой эффективность может упасть в 2─8 раз. Причины как в уменьшении солнечных дней так и в снеге, попадающим на панели.

Срок службы и окупаемость солнечных панелей

В гелиосистемах нет никаких подвижных механических частей, что делает их долговечными и надёжными. Срок эксплуатации подобных батарей 25 лет и дольше. Если их правильно эксплуатировать и обслуживать, то они могут прослужить и 50 лет. Кроме этого, в них не бывает каких-то серьёзных поломок и от владельца требуется лишь периодически чистить фотоэлементы от грязи, снега и т. п. Это требуется для увеличения КПД и эффективности гелиосистемы. Длительный срок службы зачастую становится определяющим при решении покупать или нет солнечные батареи. Ведь после прохождения срока окупаемости, электроэнергия от них будет бесплатной.

А срок окупаемости существенно меньше, чем срок службы. Но многих останавливает первоначальная стоимость батарей. Вкупе с низким КПД у многих людей это вызывает сомнения в выгодности приобретения гелиосистем. Поэтому решение здесь нужно принимать с учётом погоды и климата в вашем регионе, условий использования и т. п.

На срок окупаемости оказывают влияние следующие факторы:

Тип фотоэлементов и оборудования. На окупаемость оказывает влияние как величина КПД, так и первоначальная стоимость фотоэлементов;
Регион. Чем выше интенсивность солнечного света в вашей местности, тем меньше срок окупаемости;
Цена оборудования и монтажа;
Цена электроэнергии у вас в регионе.

В среднем срок окупаемости по регионам составляет:

Южная Европа ─ до 2 лет;
Средняя Европа – до 3,5 лет;
Россия ─ в большинстве регионов до 5 лет.

Эффективность солнечных коллекторов для сбора тепла и батарей для получения электрической энергии постоянно увеличивается. Правда не так быстро, как хотелось бы. Специалисты отрасли занимаются повышением КПД и снижением себестоимости фотоэлементов. В итоге всё это должно привести к уменьшению срока окупаемости и широкому распространению солнечных батарей.

Что же вердикт готов.

Для начала, что такое КПД — коэффициент полезного действия.

Ежедневно на нашу планету поступают миллиарды киловатт солнечной энергии. Люди уже давно начали использовать эту энергию для своих нужд. С течением прогресса для преобразования энергии солнечного света стали использовать солнечные батареи. Но эффективны ли эти приборы? Сколько составляет КПД солнечных батарей, и от чего он зависит? Каков их срок окупаемости и как можно вычислить рентабельность использования солнечных батарей? Эти вопросы волнуют каждого, кто планирует или уже решил приобрести солнечные панели, поэтому этой актуальной теме посвящена настоящая статья.

Давайте вкратце разберем, на чем основан принцип действия солнечных панелей. В основе лежит физическое свойство полупроводников. Вследствие выбивания фотонами света электронов с внешней орбиты атомов, образуется достаточно большое количество свободных электронов. После замыкания цепи и возникает электрический ток. Но, как правило, одного-двух фотоэлементов для получения достаточной мощности не хватает, поэтому, в состав солнечных модулей чаще всего входит несколько солнечных батарей. Чем больше фотоэлементов соединяют вместе, то есть чем больше площадь солнечных панелей, тем больше и производимая ими мощность. Помимо площади панелей ощутимое влияние на производимую мощность оказывают интенсивность солнечного света и угол падения лучей.

Разбираем понятие КПД

Значение КПД панели получают путем деления мощности электрической энергии на мощность солнечного света, падающего на панель. На сегодняшний день среднее значение этого показателя на практике составляет 12-25%, в теории же эта цифра приближается к 80-85%. В чем же причина такой большой разницы? В первую очередь, это зависит от используемых для изготовления солнечных панелей материалов. Как уже известно, основной элемент, входящий в состав панелей, это кремний. Один из главных недостатков этого вещества – способность поглощать лишь инфракрасное излучение, то есть энергия ультрафиолетовых лучей тратится впустую. Поэтому одно из основных направлений, в котором работают ученые, пытающиеся увеличить КПД солнечных панелей – это разработка многослойных модулей.

Многослойные батареи представляют собой конструкцию, состоящую из слоев различных материалов. Их подбирают в расчете на кванты разной энергии. То есть один слой поглощает энергию зеленого цвета, второй – синего, третий – красного. В теории различные комбинации этих слоев могут дать значение КПД 87%. Но это, к сожалению, лишь теория. Как показывает практика, изготовление подобных конструкций в производственных масштабах очень трудоемкое занятие, да и стоимость таких модулей очень высока.

На КПД солнечных модулей влияет и вид используемого кремния. Панели, изготовленные из монокристаллического кремния, имеют более высокий коэффициент полезного действия, нежели панели из поликристаллического кремния. Но и цена монокристаллических батарей выше.

Основное правило: при более высоком КПД для генерации электроэнергии заданной мощности потребуется модуль меньшей площади, то есть в состав солнечной панели будет включено меньшее количество фотоэлементов.

Как быстро окупятся солнечные батареи?

Стоимость солнечных батарей сегодня достаточно высока. А с учетом небольшого значения КПД панелей, вопрос их окупаемости очень актуален. Срок службы батарей, работающих от солнечной энергии, составляет порядка 25 и более лет. О том, чем обусловлен столь долгий срок эксплуатации, мы поговорим чуть позже, а пока выясним озвученный выше вопрос.

На срок окупаемости влияют:

Тип выбранного оборудования. Однослойные фотоэлементы имеют более низкий КПД в сравнении с многослойными, но и гораздо меньшую цену.
Географическое положение, то есть чем больше солнечного света в Вашей местности, тем быстрее окупится установленный модуль.
Стоимость оборудования. Чем больше средств Вы потратили на приобретение и монтаж элементов, входящих в состав солнечной системы энергосбережения, тем длиннее срок окупаемости.
Стоимость энергоресурсов в Вашем регионе.

Средние цифры срока окупаемости для стран Южной Европы составляют 1,5-2 года, для стран Средней Европы – 2,5-3,5 года, а в России срок окупаемости равен примерно 2-5 годам. В ближайшем будущем эффективность солнечных батарей значительно увеличится, связано это с разработкой более совершенных технологий, позволяющих увеличивать КПД и снижать себестоимость панелей. А как следствие уменьшится и срок, в течение которого система энергосбережения на солнечной энергии окупит себя.

Сколько прослужат солнечные батареи?

В состав солнечных панелей не входят механические подвижные части, поэтому они достаточно надежны и долговечны. Как уже упоминалось выше, срок их службы составляет более 25 лет. При правильной эксплуатации они могут прослужить и 50 лет. Большим плюсом является то, что столь долгий срок службы обходится без крупных поломок, достаточно лишь систематически очищать зеркала фотоэлементов от пыли и других загрязнений. Это необходимо для лучшего поглощения энергии, а, следовательно, и для более высокого показателя КПД.

Долгий период службы является одним из главных критериев при принятии решения «приобретать или нет солнечные батареи». После того как батареи окупят сами себя, получаемая Вами электрическая энергия, будет абсолютно бесплатной. Даже если период окупаемости будет максимальным (порядка 6 лет), Вы как минимум 20-25 лет не будете платить за энергоресурсы.

Последние разработки, увеличивающие показатель КПД

Чуть ли не каждый день ученые по всему миру заявляют о разработке нового метода, позволяющего увеличить коэффициент полезного действия солнечных модулей. Познакомимся с самыми интересными из них. В прошлом году компания Sharp представила общественности солнечный элемент, эффективность которого составила 43,5%. Этой цифры они смогли добиться с помощью установки линзы для фокусировки энергии непосредственно в элементе.

Не отстают от компании Sharp и немецкие физики. В июне 2013 года они представили свой фотоэлемент площадью всего в 5,2 кв. мм, состоящий из 4-х слоев полупроводниковых элементов. Такая технология позволила добиться КПД в 44,7%. Максимальная эффективность в данном случае также достигается за счет помещения вогнутого зеркала в фокус.

В октябре 2013 года были опубликованы результаты работ ученых из Стэнфорда. Они разработали новый жаропрочный композит, способный увеличить производительность фотоэлементов. Теоретическое значение КПД составляет около 80%. Как мы писали выше, полупроводники, в состав которых входит кремний, способны поглощать лишь ИК-излучение. Так вот действие нового композитного материала направлено на перевод высокочастотного излучения в инфракрасное.

Следующими стали английский ученые. Они разработали технологию, способную увеличить эффективность элементов на 22%. Они предложили на гладкой поверхности тонкопленочных панелей разместить наношипы из алюминия. Этот металл был выбран по причине того, что солнечный свет им не поглощается, а, наоборот, рассеивается. Следовательно, увеличивается количество поглощаемой солнечной энергии. Отсюда и рост производительности солнечной батареи.

Здесь приведены лишь основные разработки, но дело ими не ограничивается. Ученые борются за каждую десятую долю процента, и пока им это удается. Будем надеяться, что в ближайшем будущем показатели эффективности солнечных батарей будут на должном уровне. Ведь тогда и выгода от использования панелей будет максимальной.

Статью подготовила Абдуллина Регина

В Москве уже применяют новые технологии освещения улиц и парков, я думаю, там экономическая эффективность была просчитана:

Рассмотрим общий диапазон кпд солнечных батарей, исходя из разных типов элементов и различных технологий.

Тонкопленочная технология, в отличие от углерод – кремниевых материалов, имеет ряд преимуществ.

Факторы, влияющие на кпд солнечных массивов, включают в себя:

Дата добавления: 30.04.2015

В наше время возобновляемая энергетика, особенно где используется солнечная энергия, развивается очень интенсивно. В связи с этим продолжается активный поиск способов и устройств, повышение продуктивности существующих систем, позволяющих максимально эффективно преобразовать энергию солнца в электричество. Тут можно выделить два направления — прямое преобразование солнечного излучения в электрический ток, и многократное преобразование солнечной энергии — в тепло, далее в механическую работу, а потом в электричество. Пока во втором направлении достигнуты более высокие результаты — промышленные гелиоустановки с концентраторами, турбинами или двигателями Стирлинга показывают отличную продуктивность преобразования солнечной энергии. Так, на эксплуатирующейся в в Нью-Мексико гелиостанции с солнечными концентраторами и двигателями Стирлинга получен КПД на выходе, с учетом расходов энергии на систему ориентации и прочее — 31,25 %.

Но подобные гелиоустановки чрезвычайно сложные и дорогие, эффективны в условиях очень высокой солнечной инсоляции и пока достаточного развития в мире не получили. Поэтому прямые преобразователи солнечного излучения — солнечные батареи , занимают лидирующее положение в мире солнечной энергетики по инсталляциям и спектру применения. Продуктивность серийных промышленных солнечных панелей на сегодняшнее время, в зависимости от технологии, находится в диапазоне от 7 до 20%. Технологии не стоят на месте, развиваются и совершенствуются, уже разрабатываются и тестируются новые ячейки, по крайней мере, вдвое продуктивнее существующих. Попробуем вкратце рассмотреть основные направления развития фотоэлектрических панелей, технологий и их продуктивности.

Подавляющее большинство ячеек солнечных преобразователей современных серийных фотомодулей изготавливается из монокристаллического (C-Si), или поликристаллического (МС-Si) кремния. На сегодняшний день такие кремниевые фотоэлектрические модули занимают около 90% рынка фотоэлектрических преобразователей, из которых примерно 2/3 приходится на поликристаллический кремний и 1/3 — на монокристаллический. Далее идут солнечные модули, фотоэлементы которых изготовлены по тонкопленочной технологии — методом осаждения, или напыления фоточувствительных веществ на различные подложки. Существенное преимущество модулей из этих элементов — более низкая стоимость продукции, ведь для их требуется примерно в 100 раз меньше материала по сравнению с кремниевыми пластинами. И пока что меньше всего представлены многопереходные солнечные элементы из так называемых тандемных, или многопереходных ячеек (multijunction cells).

Доли рынка фотоэлектрических панелей различных технологий:

Кремниевые кристаллические фотомодули .

КПД ячеек кремниевых модулей на сегодня порядка 15 — 20% (поликристаллы — монокристаллы). Этот показатель в целом скоро может быть увеличен на несколько процентов. Например, компания SunTech Power, один из крупнейших мировых производителей модулей из кристаллического кремния, заявила о своем намерении в течении ближайшей пары лет выпустить на рынок фотомодули с КПД 22%. Существующие же лабораторные образцы монокристаллических ячеек показывают производительность 25%, поликристаллических — 20,5%. Теоретический максимальный КПД у кремниевых однопереходных (p-n) элементов — 33,7%. Пока он не достигнут, и основная задача производителей, кроме увеличения эффективности ячеек — усовершенствование технологии производства, удешевление фотомодулей.

Отдельно позиционируются фотомодули компании Sanyo, произведенные по технологии HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) с использованием нескольких слоев кремния, аналогично тандемным многослойным ячейкам. КПД таких элементов из монокристаллического C-Si и нескольких слоев нано кристаллического nc-Si — 23%. Это самый высокий на сегодня показатель КПД ячеек серийных кристаллических модулей, своего рода нано солнечные батареи.

Тонкопленочные солнечные батареи эффективность.

Под этим названием подразумевается несколько различных технологий, о производительности которых вкратце расскажем. В настоящее время существует три основных типа неорганических пленочных солнечных элементов — кремниевые пленки на основе аморфного кремния (a-Si), пленки на основе теллурида кадмия (CdTe) и пленки селенида меди-индия-галлия (CuInGaSe2, или CIGS). КПД современных тонкопленочных солнечных батарей на основе аморфного кремния около 10%, фотомодулей на основе теллурида кадмия — 10-11% (компания First Solar), на основе селенида меди-индия-галлия — 12-13% (японские солнечные модули SOLAR FRONTIER). Показатели эффективности пред серийных элементов: CdTe имеют КПД 15.7% (модули MiaSole), а CIGS элементов 18,7% (ЕМРА). КПД отдельных тонкопленочных солнечных батарей значительно выше, например, данные по производительности лабораторных образцов элементов из аморфного кремния — 12,2% (компания United Solar), CdTe элементов — 17,3% (First Solar), CIGS элементов — 20,5% (ZSW). Пока солнечные преобразователи на основе тонких пленок аморфного кремния лидируют по объемам производства среди других тонкопленочных технологий — объем мирового рынка тонкопленочных Si элементов около 80%, солнечных ячеек на основе теллурида кадмия — около 18% рынка, и селенид меди-индия-галлия — 2% рынка. Это связано, в первую очередь, со стоимостью и доступностью сырья, а так же более высокой стабильностью характеристик, чем в многослойных структурах. Ведь кремний — один из самых распространенных элементов в земной коре, индий же (элементы CIGS) и теллур (элементы CdTe) рассеяны и добываются в малом количестве. Кроме того, кадмий (элементы CdTe) токсичен, хотя все производители таких солнечных модулей гарантируют полную утилизацию своей продукции. Так же процесс деградации в элементах тонкопленочных модулей протекает быстрее кристаллических ячеек. Дальнейшее развитие фотоэлектрических преобразователей на основе неорганических тонких пленок связано с усовершенствованием технологии производства и стабилизации их параметров.

К тонкопленочным солнечным батареям относятся также органические/полимерные тонкопленочные светочувствительные элементы и сенсибилизированные красители. В этом направлении коммерческое применение солнечных элементов пока ограничено, все находится в лабораторной стадии, а так же в совершенствовании технологии будущего серийного производства. Ряд источников заявил о достижении КПД элементов на органических преобразователях больше 10%: немецкая компания Heliatek -10,7%, университета Калифорнии UCLA — 10,6%. Группа ученых из лаборатории в EPFL получила КПД 12,3% ячеек из сенсибилизированных красителей. Вообще направление органических тонкопленочных элементов, а так же светочувствительных красителей считается одним из перспективных. Регулярно делаются заявления о достижении очередного рекорда эффективности, выходе технологий за стены лабораторий, покрытии в скором времени всех доступных поверхностей высокоэффективными и дешевыми солнечными преобразователями — компании Konarka, Dyesol, Solarmer Energy. Работы сосредоточены над повышением стабильности характеристик, удешевлением технологий.

Многопереходные (многослойные, тандемные) солнечные панели характеристики.

Ячейки из таких элементов содержат слои различных материалов, образовывающие несколько p-n переходов. Идеальный солнечный элемент в теории должен иметь сотни различных слоев (p-n переходов), каждый из которых настроен на небольшой диапазон длин волн света во всем спектре, от ультрафиолетового до инфракрасного. Каждый переход поглощает солнечное излучение с определенной длиной волны, таким образом, охватывая весь спектр. Основным материалом для таких элементов являются соединения галлия (Ga) — фосфид индия галлия, арсенид галлия, и др.

Одним из частных решений преобразования всего солнечного спектра является применение призм, разлагающих солнечный свет на спектры, концентрирующиеся на однопереходных элементах с различным диапазоном преобразования излучения. Не смотря на то, что исследования в области многопереходных солнечных элементов продолжаются уже два десятилетия, и фотомодули из таких ячеек успешно работают в космосе (солнечные батареи станции «Мир», марсоходов «Mars Exploration Rover» и др.), их практическое земное использование начато сравнительно недавно. Первые коммерческие продукты на таких элементах вышли на рынок несколько лет назад и показали отличный результат, а исследования в этом направлении постоянно приковывают к себе внимание. Дело в том, что теоретический КПД двухслойных ячеек может составить 42% эффективности, трехслойных ячеек 49%, а ячеек с бесконечным количеством слоев — 68% не фокусированного солнечного света. Предел продуктивности ячеек с бесконечным количеством слоев составляет 86,8% при применении концентрированного солнечного излучения. На сегодня практические результаты КПД для многопереходных ячеек составляют порядка 30% при не сфокусированном солнечном свете. Этого недостаточно, чтобы компенсировать затраты на производство таких ячеек — стоимость многопереходной ячейки примерно в 100 раз выше аналогичной по площади кремниевой, поэтому в конструкциях модулей из многопереходных ячеек применяются концентраторы для фокусировки света в 500 — 1000 раз. Концентратор в виде линзы Френеля и параболического зеркала собирает солнечный свет с площади, в 1000 раз превышающей площадь ячейки. Полная стоимость фотомодулей из многопереходных ячеек с применением концентраторов (СРV) значительно удешевляется за счет недорогих линз и подложек, компенсируя высокую стоимость производства самой ячейки. При этом производительность ячеек возрастает до 40%.

Солнечные батареи характеристики. Например, КПД ячеек компании SolFocus размером 5,5 мм х 5,5 мм составляет 40% при применении концентраторов; а средние размеры ячеек в СРV системах имеют размеры в диапазоне от 5,5 мм х 5,5 мм до 1 см х 1 см. При чем для производства 1см? ячеек необходима 1/1000 сырья в сравнении с ячейкой аналогичной продуктивности из кристаллического кремния. Чтобы многопереходные ячейки работали с максимальной эффективностью, необходима постоянная высокая интенсивность солнечного излучения, для этого применяются двухосевые системы ориентации СРV систем. Местами развертывания солнечных ферм на базе модулей из многопереходных ячеек с концентраторами являются регионы с высокой солнечной инсоляцией.

Максимальный КПД многопереходных ячеек, полученный в лабораторных условиях c применением концентраторов, составляет на сегодня 43,5% (Solar Junction), и по прогнозам, будет увеличен в ближайших пару лет до 50%.

Как видим, на сегодня существуют солнечные ячейки с высокой продуктивностью, изготавливаемые по различным технологиям, и основная задача производителей — удешевление конечного продукта, адаптация лабораторных исследований для массового производства. Не смотря на малый расход сырья в тонкопленочных солнечных элементах, стоимость некоторых компонентов в разных видах довольно высокая, так же, как энергоемки сами технологии производства. Остается под вопросом долговременная стабильность параметров. Пока еще очень дорогими являются многопереходные солнечные ячейки, для максимальной эффективной работы которых к тому же необходима повышенная концентрация солнечного излучения. Поэтому кристаллические кремниевые элементы в ближайшее время будут удерживать лидирующие позиции на рынке фотоэлектрических преобразователей, снижаясь в цене. Потеснят их только эффективные и дешевые тонкопленочные модули, возможно, из полимерных полупроводников, или светочувствительных красителей. Но прогнозы в развитии той, или иной технологии — дело не благодарное. Поживем — увидим.

самых эффективных солнечных панелей: объяснение эффективности солнечных панелей

Время чтения: 5 минут

Тем, кто ищет наиболее эффективные солнечные панели для своей солнечной энергетической системы, первое, что вам нужно знать, — это как сравнить показатели эффективности для различных брендов производителей. Эффективность солнечной панели — это полезный показатель, используемый для определения того, сколько энергии производит солнечная панель по сравнению с другими продуктами.

Ключевые выводы об эффективности солнечных панелей

Самые эффективные солнечные панели, доступные сегодня, составляют примерно 23%
SunPower, LG и REC Solar создают наиболее эффективные солнечные панели
Начните сравнивать цены на солнечные батареи с высокоэффективным оборудованием на EnergySage Marketplace

Эффективность солнечной панели: что вам нужно знать

Эффективность солнечной панели — это показатель способности солнечной панели преобразовывать солнечный свет в полезную электроэнергию.Учитывая одинаковое количество солнечного света, светящего в течение одного и того же времени на две солнечные панели с разными показателями эффективности, более эффективная панель будет производить больше электроэнергии, чем менее эффективная. Эффективность солнечных панелей определяется производством электроэнергии солнечными элементами , на что, в свою очередь, влияет состав элементов, электрическая конфигурация, окружающие компоненты и многое другое.

Насколько эффективны солнечные панели?

Большинство солнечных панелей имеют КПД от 15% до 20% , с отклонениями по обе стороны диапазона.Эффективность высококачественных солнечных панелей в некоторых случаях может превышать 22% (и почти достигать 23%!), Но большинство доступных фотоэлектрических панелей имеют КПД не выше 20%.

Чем отличается эффективность солнечных панелей в зависимости от продукта

При одинаковом количестве солнечного света, падающем в течение одного и того же времени на две солнечные панели с разными показателями эффективности, более эффективная панель будет производить больше электроэнергии, чем менее эффективная панель. Эффективность солнечной панели определяется производством электроэнергии солнечными элементами , на которые, в свою очередь, влияют состав, электрическая конфигурация, окружающие компоненты и многое другое.

На практике, для двух солнечных панелей одинакового физического размера, если одна имеет рейтинг эффективности 21%, а другой — 14%, панель с эффективностью 21% будет производить на 50% больше киловатт-часов (кВтч). электроэнергии при тех же условиях, что и панель с КПД 14%. Таким образом, максимальное использование энергии и экономия средств во многом зависят от эффективности солнечных панелей высшего уровня.

Самые эффективные солнечные панели: 5 лучших

Вот пятерка лучших производителей солнечных панелей, составленных на основе самых эффективных солнечных панелей, которые они могут предложить:

SunPower (22.8%)
LG (22,0%)
REC Solar (21,7%)
CSUN (21,2%)
Panasonic (21,2%)

Самые эффективные солнечные панели на рынке сегодня имеют рейтинг эффективности до 22,8% , тогда как большинство панелей имеют рейтинг эффективности от 16% до 18%. Панели SunPower известны как самая эффективная марка солнечных панелей на рынке. Несмотря на то, что они будут иметь более высокую цену, SunPower часто становится фаворитом потребителей для всех, кто озабочен эффективностью как основным показателем интереса.Тем не менее, ознакомьтесь с Приложением 1, чтобы узнать обо всех ведущих брендах и наиболее эффективных солнечных панелях, которые вы можете получить в свои руки.

Максимальное производство или максимальное смещение: Если ваша цель состоит в максимальном увеличении количества электроэнергии, производимой вашей системой, или вы хотите гарантировать, что вы покупаете наименьшее количество электроэнергии у коммунального предприятия, но количество места на крыше, доступное для установки солнечной энергии размер панелей ограничен, вы можете установить более эффективные солнечные панели. Это обеспечит максимальную производительность вашей системы солнечных батарей.

Стоимость и ценность: Более эффективные солнечные панели обычно стоят больше, чем их менее эффективные аналоги. Возможно, вы захотите проанализировать, оправдана ли эта разница в первоначальных расходах увеличением экономии, достигаемой за счет выработки большего количества электроэнергии в течение срока службы вашей солнечной энергетической системы. Увеличение производства электроэнергии означает, что вам придется покупать меньше электроэнергии у коммунального предприятия, а в некоторых штатах это также может принести более высокий доход SREC. EnergySage Solar Marketplace позволяет вам легко сравнивать свои сбережения от солнечных панелей, которые различаются по показателям эффективности, и оправдана ли их повышенная цена.

От чего зависит эффективность солнечных панелей?

Есть несколько факторов, которые определяют, насколько эффективна солнечная панель. По сути, эффективность солнечных панелей определяется тем, сколько поступающего солнечного света солнечная панель может преобразовать в полезную электроэнергию. Но что влияет на конечный коэффициент конверсии? Исследователи и производители солнечных элементов учитывают несколько факторов при разработке и производстве эффективных солнечных панелей:

Материал — тип материала (монокристаллический кремний, поликристаллический кремний, теллурид кадмия и т. Д.)) влияет на то, как свет преобразуется в электричество
Электропроводка и шины — организация проводов и «сборных шин» на солнечной панели, которые фактически захватывают и передают электричество, влияет на эффективность
Отражение — если свет отражается от солнечной панели, его эффективность может быть пониженным. Вот почему так важен стеклянный слой поверх кремниевых солнечных элементов.

Кроме того, такие факторы, как способность поглощать свет с обеих сторон элемента (двусторонние солнечные панели) и способность поглощать свет с переменной длиной волны (многопереходные солнечные панели), изменяют уравнение эффективности для солнечных панелей.В общем, есть множество рычагов, которые могут использовать ученые и исследователи, работая над повышением эффективности солнечных панелей. В конце концов, все дело в преобразовании большего количества поступающего солнечного света в электричество.

Насколько эффективны солнечные панели? Таблицы сравнения эффективности

В двух таблицах ниже представлены различные взгляды на характеристики эффективности солнечных панелей ведущих производителей, продающих солнечные панели в США. Большинство производителей панелей выпускают несколько моделей солнечных панелей с разной степенью эффективности.Ведущими брендами в этой категории будут те, которые используют высокоэффективные солнечные элементы, такие как LG и SunPower (которые постоянно боролись за мировые рекорды солнечной эффективности), которые широко считаются ведущими брендами панелей на рынке солнечной энергии. эффективность. Однако важно понимать разницу между установкой максимального показателя эффективности и поддержанием высоких и постоянных средних показателей эффективности солнечной энергии. Поэтому в следующей таблице эффективности представлены лучшие способы сравнения различных вариантов солнечных панелей по показателям эффективности модулей.

Рейтинг эффективности панелей моделей панелей по производителям

92 14.96% Grape Solar 14.05% 19,80%

Производитель солнечных панелей

Минимальная эффективность (%)

Максимальная эффективность (%)

Средняя эффективность (%)

Amerisolar

14,75 %

17,01%

15,97%

Astronergy

18,10%

19,10%

18,62%

Axitec

15.36%

Canadian Solar

15.88%

19.91%

17.88%

CertainTeed Solar

17.20%

19.90%

19.06%

16,21%

17,64%

16,75%

Green Brilliance

14,24%

15,58%

15,03%

Hansol

16,49%

Hanwha

19,30%

20,30%

19,80%

Hyundai

16,20%

19,40%

20,40%

18,05%

JinkoSolar

18,67%

20,38%

19,57%

Kyocera

14,75%

LG .40%

22.00%

20.20%

LONGi

18.20%

20.90%

19.59%

Mission Solar Energy

18.05%

19.3105% 900 Neo Solar Power

16.00%

17.00%

16.48%

Panasonic

19.10%

21.20%

20.00%

Peimar Group

16.60%

19,36%

17,84%

QCELLS

17,10%

20.60%

19,20%

REC

16,50%

16.00%

19.05%

17.31%

ReneSola

14.90%

16.90%

15.91%

Renogy Solar

9010.30%

30%

RGS Energy

15,60%

17,10%

16,35%

Risen

16,30%

19,60%

18,12%

Energy

18,02%

Серафим

15,67%

17,52%

16,55%

Сильфаб

17,60%

19,70%

30% Технологии

18,84%

Talesun Energy

16,20%

19,50%

17,54%

Trina Solar

17.20%

19,90%

18,69%

Наверху

16,50%

19,40%

17,92%

Vikram Solar 9026

Три совета для покупателей солнечных батарей

1. Домовладельцы, получившие несколько предложений, экономят 10% или более

Как и в случае любой дорогой покупки, покупка установки солнечной панели требует тщательного исследования и рассмотрения, включая тщательный анализ компаний в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL) Министерства энергетики США рекомендовалось, чтобы потребители сравнивали как можно больше вариантов солнечной энергии, чтобы не платить завышенные цены, предлагаемые крупными установщиками в солнечной отрасли.

Чтобы найти более мелких подрядчиков, которые обычно предлагают более низкие цены, вам потребуется сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные предложения от проверенных установщиков, проживающих в вашем регионе, когда вы зарегистрируете свою собственность на нашем рынке солнечных батарей — домовладельцы, получившие 3 или более предложений, могут рассчитывать сэкономить от 5000 до 10000 долларов на установке солнечных панелей.

2. Крупнейшие установщики обычно не предлагают лучшую цену

Мантра «больше — не всегда лучше» — одна из основных причин, по которым мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. Недавний отчет правительства США показал, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем небольшие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, обязательно сравните эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы убедиться, что вы не переплачиваете за солнечную батарею.

3. Не менее важно сравнивать все варианты оборудования.

Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены — они также, как правило, имеют меньше вариантов солнечного оборудования, что может существенно повлиять на производство электроэнергии в вашей системе. Собирая разнообразные предложения по солнечной энергии, вы можете сравнить затраты и экономию на основе различных пакетов оборудования, доступных вам.

При поиске лучших солнечных панелей на рынке следует учитывать несколько факторов.Хотя одни панели будут иметь более высокий рейтинг эффективности, чем другие, инвестирование в самое современное солнечное оборудование не всегда приводит к более высокой экономии. Единственный способ найти «золотую середину» для вашей собственности — это оценить расценки с различным оборудованием и предложениями финансирования.

Для любого домовладельца, который только начинает делать покупки для солнечной энергии и хочет приблизительную оценку установки, попробуйте наш солнечный калькулятор, который предлагает предварительную стоимость и оценку долгосрочной экономии в зависимости от вашего местоположения и типа крыши.Для тех, кто хочет получить расценки от местных подрядчиков сегодня, посетите нашу платформу сравнения расценок.

основных солнечных элементов

Какие солнечные панели самые эффективные?

Если вы ищете лучшие солнечные панели, эффективность может стать хорошим показателем. В этом блоге мы объясним, что именно означает эффективность солнечных панелей, а также поделимся брендами с десятью самыми эффективными солнечными панелями.

Что означает эффективность солнечных панелей?

Эффективность солнечной панели — это процент солнечной энергии, которую панель преобразует в электричество.

Например, предположим, что солнце светит на вашу солнечную панель мощностью, эквивалентной 1 киловатту (кВт) или 1000 ватт. Ваша солнечная панель преобразует эту энергию в 200 ватт электроэнергии, которую вы можете использовать для питания своего дома или бизнеса. Эта панель будет иметь КПД 20%.

Большинство солнечных панелей сегодня имеют КПД от 17% до 19%. Наименее эффективные панели будут иметь КПД около 15%, а самые высокие — чуть менее 23%.

Чем эффективнее ваши солнечные батареи, тем больше электроэнергии будет производить ваша система.В некоторых случаях установка панелей с более высокой эффективностью означает, что вы можете установить меньше панелей и при этом удовлетворить свои потребности в электроэнергии. Это может быть полезно при проблемах с пространством. Однако часто бывает так, что чем эффективнее солнечная панель, тем она дороже. Как правило, большее количество менее эффективных панелей будет дешевле, чем меньшее количество высокоэффективных панелей, даже если общий размер системы такой же.

Почему солнечные панели не эффективны на 100%?

Самая эффективная солнечная панель — 22.8%. Это число может показаться неутешительным. Но солнце испускает такое огромное количество энергии, что даже улавливание ее части может генерировать достаточно электроэнергии для питания многих домов, предприятий и ферм.

Эффективность солнечной панели ограничена типом энергии, производимой солнцем. Эта энергия попадает в широкий спектр. Точно так же, как только небольшая часть этой энергии видна людям, современные технологии позволяют преобразовывать только часть ее в электричество с помощью солнечных батарей.Группы исследований и разработок производителей солнечных панелей постоянно работают над тем, чтобы использовать больший процент энергии в этом спектре, что приводит к повышению эффективности их панелей.

Если солнечные панели и дальше будут становиться более эффективными, вы можете задаться вопросом, не лучше ли вам подождать, пока технологии немного продвинутся вперед. Но большинству людей не станет лучше, поскольку небольшой прирост эффективности панели не компенсирует месяцы или годы бесплатной энергии, которую вы упускаете.

Десять самых эффективных солнечных панелей

Вот бренды, которые предлагают десять самых эффективных солнечных панелей.

Производитель	Солнечная панель Модель / серия	КПД
SunPower	X Серия	22,8%
LG Солнечная	LG NeON R	21,7%
REC	Alpha серии	21.7%
Jinko Solar	Тигр Про	21,4%
Канадская солнечная энергия	серии 7	21,4%
Трина Солнечная	Вершина	21,1%
LONGi Солнечный	Привет-MO4m	20,7%
Panasonic	340N HIT	20,3%
Клетки Q	Q.PEAK DUO	20,2%
Солярия	PowerXT	20.2%

Хотя эффективность, безусловно, может быть ценным показателем при выборе солнечных панелей для вашей системы, это не единственное, на что вы должны обращать внимание. Процент высокой эффективности — не единственный показатель качественной панели.

Обратите внимание на срок действия гарантии на продукт и его производительность, предоставляемую производителем. Вы также должны принять во внимание, какой размер (60-элементный против 72-элементного) и какой тип (монокристаллический или поликристаллический) лучше всего подходит для вашего бюджета установки, доступного пространства и эстетического стиля.

Помимо установки высокоэффективных панелей LG Solar и Q-Cell, мы с гордостью устанавливаем панели Axitec, эффективность которых составляет 17,9%.

Несмотря на то, что этот бренд недостаточно высок, чтобы попасть в первую десятку, этот бренд создает высококачественные панели различных размеров и типов с хорошей гарантией. В зависимости от специфики вашей системы, вам может быть лучше установить панели этой марки, даже если это означает несколько дополнительных панелей.

Какие факторы вызывают колебания в эффективности панели?

Рейтинг эффективности солнечных панелей, который вы увидите в рекламе на веб-сайте производителя или в спецификациях солнечных панелей, не всегда будет реальным уровнем эффективности ваших панелей после их установки.

Число, указанное производителем, означает эффективность панели в стандартных условиях тестирования. Это контролируемые лабораторией условия, которые остаются постоянными во всей отрасли, чтобы учесть любые возможные переменные. Оценки и измерения, полученные в стандартных условиях тестирования, упрощают сравнение продуктов, но эти условия не всегда воспроизводятся в реальном мире.

Вот несколько факторов, которые могут привести к тому, что ваши солнечные панели будут производить меньше электроэнергии, чем указано в спецификации.

Облучение

Облученность — это количество энергии, которое область получает от солнца. Чем больше это число, тем больше электроэнергии будут производить ваши солнечные батареи. Изменения освещенности вашей солнечной системы могут происходить из-за наклона панелей, сезонных колебаний положения солнца на небе и погодных условий.

Оптимальный угол наклона зависит от вашего местоположения. Если вы установите систему на более высокой широте, вам будет лучше установить солнечную систему под большим углом наклона.Если вы приблизитесь к экватору, у вас будет более эффективная система, чем она будет ровнее. Как правило, угол наклона вашей солнечной системы должен примерно соответствовать вашей широте.

Солнечные лучи по-разному попадают на Землю в зависимости от сезона. Северное полушарие получает больше всего прямого солнечного света летом и меньше всего зимой из-за наклона Земли вокруг своей оси. Чем больше прямого солнечного света, тем больше электроэнергии будет производить ваша солнечная система. В летние месяцы ваша продуктивность будет выше, чем зимой, когда солнце садится ниже, а дни короче.

Погода также может влиять на освещенность. Облака, будь то белые и пушистые или темные и бурные, могут препятствовать попаданию солнечного света на ваши солнечные панели. Это повлияет на количество электроэнергии, вырабатываемой вашими солнечными панелями.

Температура

Вы можете подумать, что лето — это время года, когда ваши панели наиболее эффективны. Однако, когда становится холоднее, ваша солнечная система производит больше напряжения и больше электроэнергии. При повышении температуры ваши панели будут вырабатывать меньше напряжения и станут менее эффективными.Для каждой степени ниже стандартных условий тестирования ваша панель станет примерно на ½ процента более эффективной.

Пыль, грязь и тени

Все, что блокирует солнечный свет, будет препятствовать производству ваших солнечных батарей. Густое скопление пыли и грязи, особенно если вы живете в пыльном районе, подверженном засухе, может вызвать достаточную блокировку, чтобы негативно повлиять на производительность вашей солнечной системы. В зависимости от толщины этого слоя грязи и того, как часто в вашем районе идет дождь, вам может быть лучше очистить панели.

Помимо пыли и грязи, тень от ближайших деревьев, зданий, вытяжных вентиляторов или даже гор или холмов может снизить производительность вашей солнечной системы, не позволяя солнечному свету достигать ваших панелей.

Лучшие солнечные панели на рынке

Чем эффективнее солнечная панель, тем больше электроэнергии способна производить ваша система. Это привлекательная перспектива при выборе солнечных панелей для установки. Вы хотите оптимизировать энергию, которую вы производите, с имеющимся у вас пространством.

Однако эффективные солнечные панели также более дороги, и эффективность не должна быть единственным фактором, который следует учитывать при выборе панели. Размер мощности — очень важный фактор при попытке оптимизировать производство панелей. Кроме того, необходимо учитывать цену, качество, гарантию и тип панели.

Ваш установщик солнечных батарей сможет помочь вам определить, какая марка и тип солнечной панели лучше всего подойдет для достижения ваших производственных и финансовых целей.

Самые эффективные солнечные панели в 2021 году (коммерчески доступны)

Для тех, кто ищет наиболее эффективные или производительные солнечные панели для своей солнечной энергетической системы, самое важное, что вам нужно понять, — это как различать показатели эффективности для различных брендов производителей. Эффективность солнечной панели — это полезный показатель, который действует как калькулятор, чтобы определить, сколько энергии вырабатывает солнечная панель по сравнению с другими продуктами.

Солнечная панель КПД — это средство измерения способности солнечной панели преобразовывать солнечный свет в полезную электроэнергию.При условии эквивалентного количества солнечного света, сияющего в течение определенного периода времени на двух солнечных панелях с различными показателями эффективности, панель с большей эффективностью будет генерировать больше электроэнергии, чем менее эффективная панель.

Вы можете рассчитать эффективность солнечных панелей, вырабатывая электричество солнечными элементами, на которое влияют состав элементов, электрический формат, охватывающие элементы и многое другое. По мере развития солнечной технологии средний рейтинг солнечной эффективности возобновил рост.В то же время начал сокращаться расход солнечной энергии. Это говорит о том, что теперь вы можете получить солнечную энергию, которая дешевле и эффективнее, чем когда-либо!

По данным Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL), большинство солнечных панелей, купленных в 2021 году, обладают эффективностью от 15% до 20%. Некоторые солнечные панели в отрасли имеют КПД более 20% — они считаются высокоэффективными солнечными панелями. Ниже представлен список десяти самых эффективных солнечных панелей в 2021 году.

Преимущества высокоэффективных солнечных панелей

Помимо положительных отзывов и популярности панелей с базовой эффективностью, высокоэффективные солнечные панели обладают некоторыми очевидными преимуществами — одно из них заключается в том, что они будут вырабатывать больше электроэнергии в течение срока службы солнечной системы.

По мере старения солнечных батарей их способность преобразовывать солнечный свет в солнечную энергию снижается. Поскольку панели с повышенным КПД уже начинаются с класса высокой эффективности, по мере их обесценивания они все равно будут иметь значительно высокий КПД. Это указывает на то, что они могут со временем вырабатывать больше энергии, чем панели с базовой эффективностью.

Кроме того, за счет выработки большего количества энергии с течением времени высокоэффективные солнечные панели могут генерировать больше энергии на квадратный фут площади крыши. Причина этого в том, что они преобразуют больше солнечного света, падающего на крышу, в солнечную энергию.

Если у вас недостаточно мощности на крыше, где можно использовать солнечные батареи, панели с повышенной эффективностью могут быть подходящими солнечными панелями для вашего дома.

10 самых эффективных солнечных панелей 2021

Вот пять ведущих производителей солнечных панелей в 2021 году. Этот рейтинг основан на наиболее эффективных солнечных панелях, которые они должны предложить:

SunPower Maxeon 3 (400 Вт 22,6%)
LG Neon R (380 Вт 22,0%)
REC Alpha (380 Вт 21.7%)
Longi Solar Hi-Mo 4 (375 Вт 20,6%)
Trina Solar Honey M DEO8 (375 Вт 20,5%)
Solaria Power XT (370 Вт 20,5%)
Jinko Solar Tiger Pro — 6Rl3 ( 390 Вт 20,4%)
Canadian Solar HiDM CS1H-MS (345 Вт 20,4%)
Phono Solar TwinPlus M4-9B-R (375 Вт 20,4%)
Элементы Q Q.Peak DUO G8 + (360 Вт 20,3%)

SunPower Maxeon 3 (400 Вт 22,6%)

>> SunPower | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

Панели

SunPower Maxeon 3 отличаются высокой эффективностью, долговечностью и самой обширной гарантией, доступной на рынке сегодня, что обеспечивает более долгосрочную стабильность и экономию.

Солнечные панели SunPower производят больше энергии в течение срока службы вашей сети, чем другие панели. SunPower, отличающийся различными технологиями, преобразует огромный процент солнечного света в электричество. Это означает, что в течение срока службы вашей системы вы будете производить больше электроэнергии и сэкономить больше денег на оплате электроэнергии.

LG Neon R (380 Вт 22,0%)

>> LG Solar | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

NeON® R — самый эффективный комплект солнечных модулей LG.Благодаря креативному дизайну, который обеспечивает до 25% больше электроэнергии на квадратный метр, чем типичная панель мощностью 300 Вт, тестируемая панель выдерживает статическую нагрузку на переднюю панель в 5400 Па и ветровую нагрузку на заднюю часть в 4000 Па.

NeON® R — отличный вариант для высокопроизводительных солнечных систем с длительным сроком службы

REC Alpha (380 Вт 21,7%)

>> REC Solar | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

Солнечная панель Alpha REC380AA компании

REC Solar — это радикальная солнечная панель, обеспечивающая исключительный уровень эффективности, мощности и прочности.Эта прочная солнечная панель отлично подходит для домов или предприятий, которым требуется очень эффективная и экономичная солнечная панель, обеспечивающая надежную выходную мощность.

Longi Solar Hi-Mo 4 (375 Вт 20,6%)

>> Longi Solar | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

Модуль Hi-MO 4 имеет выдающуюся серийную версию с дополнительным снижением веса. С улучшением двусторонней технологии также сократились расходы на BOS и LCOE. Модуль LONGi Hi-MO 4 мгновенно стал лучшим выбором для потребителей по всему миру, особенно для крупных предприятий.

Trina Solar Honey M DEO8 (375 Вт 20,5%)

>> Trina Solar | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

Серия HONEY идеально подходит для небольших крыш. Панели HONEY могут производить большое количество энергии даже в условиях ограниченного пространства. Как одна из самых надежных панелей в отрасли, модуль HONEY пользуется популярностью у частных и коммерческих клиентов благодаря своей надежности, захватывающему эстетическому виду и совместимости со всеми важнейшими компонентами системы балансировки и модульной электроникой.

Solaria Power XT (370 Вт 20,5%)

Солнечные панели Solaria PowerXT — одни из самых мощных солнечных панелей для жилых и коммерческих помещений.

По сравнению с обычными панелями, панели Solaria PowerXT имеют некоторые зазоры между солнечными элементами; это направлено на более высокую мощность и превосходную эстетику. Панели Solaria PowerXT Pure BlackTM создаются с черными задними панелями и рамами, что подчеркивает архитектурную красоту дома или здания.

Jinko Solar Tiger Pro 6Rl3 (390 Вт 20,4%)

Недавно выпущенная серия Tiger оценивается от 360 Вт до фантастических 470 Вт. Эти панели нового поколения содержат множество последних достижений в технологии фотоэлементов, включая ячейки большего формата, многосекционные шины (MBB) с девятью тонкопроволочными шинами (в отличие от традиционных плоских ленточных шин) и то, что Джинко назвал «Tiling Ribbon». или TR для краткости.

Мозаичная лента — это производственная стратегия, при которой ячейки немного перекрывают друг друга, как и ячейки с черепицей, чтобы устранить зазор между ними и улучшить общее покрытие ячеек, повышая эффективность.

Канадская солнечная энергия HiDM — CS1H-MS (345 Вт 20,4%)

Canadian Solar предлагает высококачественные солнечные продукты, решения для солнечных систем и услуги таможни по всему миру. Canadian Solar входит в тройку крупнейших мировых предприятий по производству солнечной энергии по размеру выручки.

Солнечная панель CS1H-MS мощностью 345 Вт предназначена для ультрасовременных солнечных элементов High-Density Mono PERC. Эта прочная и долговечная солнечная панель рассчитана на снеговую нагрузку до 5400 Па и ветровую нагрузку до 2400 Па.

Phono Solar TwinPlus — M4-9B-R (375 Вт 20,4%)

>> Phono Solar | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

Серия TwinPlus

Phono Solar обеспечивает конкурентоспособную высокотемпературную работу с улучшенным температурным коэффициентом. Они уменьшили потери мощности в сотовых соединениях. Лучшее действие под эффектом затенения. Пониженная номинальная температура проводящей ячейки на 43 ± 2 ° C. Повышение выработки энергии за счет использования многосекционных шин и технологии половинной резки. Гарантированный положительный допуск 0 ~ + 5 Вт гарантирует надежную выходную мощность: максимальная снеговая нагрузка 5400 Па, полная ветровая нагрузка 2400 Па.Оптимизированная электрическая схема снижает опасность возникновения горячих точек и снижает рабочий ток.

Q ячеек Q.Peak — DUO G8 + (360 Вт 20,3%)

>> Q-Cells Solar | Отзывы, цены на продукцию, контакты, генеральный директор

Q.PEAK DUO-G8 — это монокристаллический солнечный модуль с энергетической мощностью до 360 Вт и КПД до 20,4%. Благодаря последнему произведению непревзойденной идеи ячеек Q.ANTUM DUO, солнечный модуль Q.PEAK DUO-G8 дает уникально высокие результаты на небольшой площади поверхности.Для этого в полуячейки интегрированы самые современные схемы и 12-шинная компоновка. Черные полуэлементы Q.PEAK DUO-G8 придают эстетическое очарование даже самым роскошным зданиям.

Технология Q CELLS Anti LID предотвращает деградацию, вызванную светом (LID), значительно или почти полностью снижая производительность системы. Другие традиционные монокристаллические солнечные элементы теряют большую часть своей первичной энергии из-за инсоляции. Q.PEAK DUO-G8 предотвращает это с помощью технологии Anti LID.

В целом, LG, SunPower и Panasonic разрабатывают лучшие солнечные панели в 2020 году благодаря их значительной эффективности, конкурентоспособным ценам и 25-летней гарантии, предоставляемой каждым брендом.Эти фирмы объединяют долговечность и надежность с исключительной безопасностью и разумными ценами, создавая бренды с самыми лучшими из имеющихся солнечных панелей.

Достаточно эффективные солнечные панели, пользующиеся спросом в настоящее время, имеют рейтинг эффективности до 22,8%. Между тем, у большинства панелей рейтинг эффективности варьируется от 16% до 18%. Панели SunPower популярны как наиболее эффективные марки солнечных панелей, представленные на рынке. Однако они будут иметь повышенные ставки.SunPower всегда будет выбором потребителей для тех, кто заинтересован в неэффективности.

Почему важна эффективность

Часто говорят об эффективности, но немного более эффективная панель не часто коррелирует с более качественной панелью. Многие люди считают эффективность наиболее важным стандартом при выборе солнечной панели, но больше всего важен производственный аспект, который связан с реальной производительностью, надежностью, сервисным обслуживанием производителя и условиями гарантии.

Какое влияние на эффективность солнечных панелей?

На эффективность солнечных панелей влияют несколько факторов, но прежде всего их конструкция влияет на их конструкцию. Конкретные аспекты, влияющие на эффективность солнечных панелей:

Тип проводки
Оттенок основы
Тип используемых солнечных элементов

Например, монокристаллические панели будут обладать относительно более высокой эффективностью, чем панели из поликристаллического кремния, из-за того, как электроны проходят через элементы.Чрезвычайно эффективные солнечные элементы содержат монокристаллический кремний.

Различные переменные влияют на рейтинг эффективности солнечных панелей, включая их температуру. Более высокие температуры приведут к снижению эффективности. Напротив, более низкие температуры увеличивают эффективность.

Кроме того, двусторонние солнечные панели, которые могут поглощать свет с обеих сторон, на задней и передней сторонах панели, имеют более высокие показатели выработки энергии и более высокие показатели эффективности, чем обычные солнечные панели.Это различие заключается в том, что солнечные панели с многопереходными ячейками могут поглощать свет различных длин волн, повышая их эффективность.

Тем не менее, солнечные панели такого типа не подходят для использования в жилых помещениях.

Что определяет эффективность солнечных панелей?

Многие компоненты определяют, насколько производительна солнечная панель. Как правило, эффективность солнечных панелей определяется количеством поступающего солнечного света, которое солнечная панель может преобразовать в полезную электроэнергию.Вопрос в том, какие факторы влияют на этот предел конверсии? Существуют различные элементы, которые экспериментаторы и производители солнечных батарей оценивают при конструировании и производстве эффективных солнечных панелей:

Материал — поликристаллический кремний, монокристаллический кремний теллурида кадмия и т. Д. Влияет на то, как свет преобразуется в электричество. — если солнечный свет попадает на расстояние от панели солнечных батарей, это может снизить эффективность панели.Это причина того, что стеклянный лист поверх кремниевых солнечных элементов необходим.

Кроме того, такие условия, как способность поглощать свет с обеих сторон двухсторонней солнечной панели, подобной ячейке, и поглощение солнечного света различной длины, например, многопереходные солнечные панели, действительно меняют уравнение эффективности для солнечных панелей. В целом, существует множество кнопок, на которые ученые и экспериментаторы могут нажимать, когда работают над повышением эффективности солнечных панелей. Наконец, все дело в преобразовании большего количества поступающего солнечного света в электричество.

Всегда ли лучше устанавливать высокоэффективные солнечные панели?

Высокоэффективные солнечные панели не имеют решающего значения для всех видов солнечной индукции. Вы захотите инвестировать в высокоэффективные солнечные панели, если у вас ограниченное пространство на крыше и вам нужно как можно больше солнечных панелей для выработки максимального количества энергии для вашего дома.

В большинстве случаев вы можете иметь высококачественные солнечные панели с необходимой эффективностью и удовлетворить все ваши потребности в электроэнергии. Следовательно, вам не нужно беспокоиться о том, чтобы потратить больше денег на дополнительную эффективность.

Кроме того, эффективность обычных солнечных панелей значительно выше, чем в прошлом, поэтому ваши панели по-прежнему будут преобразовывать много солнечного света в солнечную энергию, которую вы можете использовать.

Заключение

Эффективность солнечных панелей — это лишь один аспект, который следует учитывать при выборе солнечных батарей. Некоторые другие вещи, которые следует учитывать, — это рейтинг выработки электроэнергии, гарантия и бренд солнечных панелей.

Очень важно помнить, что то, что солнечная панель является наиболее эффективной, еще не означает, что это идеальная солнечная панель для жилых помещений .Если вы являетесь установщиком солнечных панелей , вам, вероятно, необходимо принять во внимание всю эту информацию, чтобы порекомендовать лучший выбор вашим клиентам.

Вы также можете использовать наш калькулятор солнечных батарей, чтобы получить индивидуальную оценку того, насколько установка солнечных панелей подойдет для конкретного места.

В борьбе с климатическим кризисом Вилли Цзян считает, что контент-маркетинг может ускорить энергетическую революцию.Помог бесчисленным брендам увеличить органический трафик в 10 раз и стал директором по маркетингу SolarFeeds.com, он делится своими идеями с отраслью солнечной энергетики. Если вы хотите опубликовать свои статьи в журнале SolarFeeds, щелкните здесь.

Мировой рекорд по солнечной батарее

| Солнечные панели Best

Твн Пхх Прунг Сакди / EyeEmGetty Images

Эффективность новой солнечной панели достигла 47 процентов в лаборатории и почти 40 процентов в полевых условиях.
Эта панель превосходит типичные панели за счет объединения шести типов коллекторов на одной микротонкой поверхности.
Исследователи говорят, что ту же технологию можно отрегулировать для достижения полной 50-процентной эффективности.

Новый вид солнечной технологии установил мировой рекорд для наиболее эффективного производства энергии солнечными элементами. За счет наложения шести различных фотоактивных слоев рекордная многопереходная ячейка достигла почти 50-процентной эффективности в лаборатории и почти 40 процентов в реальных условиях «одного солнца».

Придется распаковать немного жаргона, прежде чем мы сможем по-настоящему понять, насколько это важно. Во-первых, многопереходный элемент — это просто элемент солнечного коллектора, в котором используется более одного «перехода» или слоя , солнечной технологии. Поскольку солнечный свет покрывает такой широкий диапазон длин волн, различные виды приемников могут улавливать разные длины волн света, чтобы покрыть большую часть всего доступного спектра.

Отдельные типы солнечной энергии могут иметь эффективность, скажем, 8 процентов, то есть 92 процента солнечного света просто отражается, как и любая другая поверхность, но 8 процентов поглощается и собирается в виде энергии.(Это число является всего лишь математическим примером; эффективность большинства панелей составляет от 15 до 18 процентов.) Объединяя технологии шести разных солнечных элементов, исследователи солнечной энергии могут многократно повысить эту эффективность.

Чем более эффективна технология в целом, тем больше мы можем уменьшить размер панели, сохраняя при этом то же производство энергии. Это может означать, что панели: дешевле для потребителей, которые обустраивают свои дома, меньше по размеру, могут формироваться вокруг крошечных или сложных поверхностей и способны питать гораздо больше вещей.Представьте, если бы один галлон краски внезапно покрывал в пять раз больше площади или один прием пищи мог бы накормить пять человек.

Всего существует 140 слоев из шести различных материалов для солнечных коллекторов. Даже в этом случае вся собирающая поверхность составляет одну треть толщины человеческого волоса. Исследовательская группа использовала разные полупроводники и тщательно разместила их, чтобы максимально увеличить полезную площадь поверхности через все 140 слоев. «Дальнейшее снижение последовательного сопротивления в этой структуре может реально обеспечить КПД более 50 [процентов]», говорят исследователи .

Полупроводники относятся к типу III-V, который представляет собой семейство сплавов , изготовленных путем объединения элементов из группы III периодической таблицы с элементами из группы V. Фактически, элементы из групп III и V в основном известны в форма сплава.

«Благодаря уникальным свойствам полупроводников соединений III-V, они стали источником богатого мира науки, технологий и приложений», — говорится в отчете Национальной лаборатории Сандиа за 2004 год.«С точки зрения науки, этот мир принес 7 Нобелевских премий по физике; а что касается приложений, то в 2001 году мировой рынок микросхем составил примерно 12 миллиардов долларов США, а в 2006 году, по прогнозам, вырастет до 31 миллиарда долларов ».

Похоже, что следующая Нобелевская уловка III-V может быть связана с революцией в эффективности солнечных панелей с мировым рекордом, который напрямую приведет к увеличению количества возобновляемых источников энергии и большей плотности энергии в неопределенные глобальные времена.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Все, что я хочу на Рождество, — это солнечная панель с КПД 90% — pv magazine USA

NovaSolix надеется использовать углеродные нанотрубки для захвата более широкой части солнечного электромагнитного спектра, и они надеются, что этот процесс даст солнечный элемент с КПД 90% при десятая часть стоимости современных солнечных модулей.

23 ноября 2018 г.

Идея сбора энергии с неба и использования ее в наших домах для воспитания, в наших школах для обучения, в нашей промышленности для строительства — это действительно часть научной фантастики. Как однажды сказал Артур Кларк,

Любая достаточно продвинутая технология неотличима от магии.

NovaSolix предлагает солнечный модуль на основе углеродных нанотрубок, теоретический потенциал которого может достигать 90% эффективности. Технология основана на изобретении 1960-х годов — выпрямляющей антенне (ректенне), которая сегодня используется в метках радиочастотной идентификации (RFID).RFID-метки улавливают радиоволны, испускаемые сканерами, и питаются сами. NovaSolix стремится использовать эту способность преобразования другой части (невидимой) электромагнитного спектра и — используя углеродные нанотрубки, настроенные на выходной сигнал полного спектра солнца, — собирать гораздо более широкую часть энергии в нашей окружающей среде.

NovaSolix не первая пришла в голову эта идея. Доктор Брайан Уиллис из Университета Коннектикута продвигал эту технику в 2013 году, когда он был объявлен для процесса изготовления, называемого избирательным осаждением атомного слоя по площади, который может позволить изготавливать углеродные нанотрубки. В то время, комментируя солнечные ректенны в целом, Уиллис сказал:

Я сравниваю это с днями, когда телевизоры полагались на антенны с заячьими ушами для приема.Все было статическим размытием, пока вы не переместили антенну и не увидели призрачное изображение. Затем вы продолжали перемещать его, пока изображение не стало более четким. Это то, что мы ищем, это призрак изображения.

На вопрос журнала pv , как NovaSolix выращивает углеродные нанотрубки (все еще идея будущего в уме автора), доктор Йотсна Айер сначала дала мне знать, что углеродные нанотрубки больше не являются идеей будущего. выращивается с 1990-х годов «серьезным образом».Перефразируя ее мысль, можно сказать, что научная фантастика давно превратилась в научные спекуляции, а под ее наблюдением в лабораториях NovaSolix — в научное производство.

Компания заявляет, что они продемонстрировали перед третьими сторонами доказательную концепцию, которая повысила эффективность на 43%. Это предполагает 72-элементный солнечный модуль мощностью около 860 Вт, а 90% -ный солнечный элемент потребляет 1700 Вт.

Генеральный директор Рич Престон рассказал о проблемах сбора денег в солнечной отрасли, поскольку компания ищет финансирование на ранней стадии, чтобы они могли произвести первый продукт, который будет представлен в NREL для тестирования.Я только что закончил читать книгу Варуна Сиварама Укрощение Солнца и услышал, как Сиварам наблюдал за тем, как компания его отца из Кремниевой долины проигрывает китайской солнечной революции, и теперь становится яснее, какие проблемы оказаться в кресле Престона.

И не ждите, что эта суровая реальность ослабнет. Буквально на прошлой неделе Bloomberg сообщил, что Wind and Solar стал настолько дешевым, что другие зеленые идеи остались позади , а Дженни Чейз, по словам Дженни Чейз, заявила, что общее отношение инвесторов на ранней стадии было:

Поскольку солнечная и ветровая энергия настолько дешевы, почему вас беспокоит что-нибудь еще?

NanoSolix предлагает вам это сделать, потому что, помимо поглощения почти всего электромагнитного спектра, они будут намного дешевле.Основные материалы — алюминий, медь, стекло, никель и углерод. Оборудование может изготавливаться на тех же производственных линиях, что и плоские компьютеры и телевизоры. Фактически, компания думает, что они могут купить бывшее в употреблении производственное оборудование и модернизировать его на ранних стадиях роста. Первые производственные линии могут стоить 4,1 миллиона долларов и первоначально будут производить модули с КПД ~ 45% при минимальной мощности 20 МВт / год при предлагаемой цене 10 ¢ / Вт. При полной эффективности затраты сокращаются вдвое, а объемы в год удваиваются.

Компания предполагает, что они смогут поставлять электроэнергию по цене 0,3 цента / кВт · ч .

Посмотрите еще раз на это число. Недавно Lazard выпустил отчет, в котором восхвалял, насколько дешевле построить новую ветровую и солнечную энергию, чем использовать уже построенные уголь и газ. Их красивые диаграммы показали, что пик ветра составляет чуть ниже 2 / кВтч, а солнечная энергия в коммунальном масштабе составляет около 4 ¢ / Вт — без субсидий. Когда Калифорния завершила выполнение своего мандата на крышу — журнал pv предложил электричество для жилых домов по эффективной цене 2.5 ¢ / кВтч. Удивительные цифры!

NovaSolix хочет в десять раз снизить уровень наиболее конкурентоспособной электроэнергии на Земле.

Путь NovaSolix к рынку во многом похож на многие новые солнечные технологии — начинается в отраслях, где требуется высокоэффективный продукт и которые могут иметь дело с более высокой ценой, пока компания расширяется. Спутники и дроны — два постоянных участника в этом списке, а совсем недавно к нему присоединились автомобили.

Sono Motors предлагает зарядить свой автомобиль чуть более 18 миль на солнечной батарее с КПД 24%.Если NovaSolix сможет достичь этого числа в 90%, это будет 67 миль солнечного света. Среднее количество миль, проезжаемых в день в США, составляет около 40 миль на человека. Илон Маск — ты читаешь?

Как хорошо знают читатели журнала pv Magazine , этот автор абсолютно увлечен возможностями, которые исходят от технологий и исследований в солнечной промышленности —

И, как и многие другие идеи, если коммерческое предложение реально, если ученые может обеспечить, если гипотеза может перейти в теорию — и теория станет применимой в масштабируемом, технологичном продукте — тогда все правила изменятся.

Будет ли NovaSolix успешной? Это пока неизвестно, так не работает в реальности. Как узнали многие предыдущие, очень умные и трудолюбивые фирмы, солнечная промышленность 2010-х годов не попала в плен.

Но мы все можем это попробовать, все мы знаем, что мы еще не подошли к концу пути развития технологий. Как заявил доктор Уиллис,

Теоретически мы знаем, что это возможно, но мы не узнаем наверняка, пока не изготовим и не протестируем это устройство.

Этот контент защищен авторским правом и не может быть использован повторно.Если вы хотите сотрудничать с нами и хотели бы повторно использовать часть нашего контента, свяжитесь с нами: [email protected].

КПД солнечных панелей — самые эффективные солнечные панели в 2021 году

Вы можете часто слышать термин «эффективность», когда читаете о солнечных батареях. Звучит неплохо, но что такое эффективность солнечных панелей? Как это измеряется?

Мы рассмотрим некоторые из основных факторов, влияющих на эффективность солнечных панелей, факторы окружающей среды, которые играют роль, и некоторые из самых эффективных солнечных панелей на рынке сегодня.

Какова эффективность солнечных панелей?

Эффективность солнечной панели — это показатель того, сколько солнечной энергии определенная панель может преобразовать в полезную электроэнергию. Это делается путем улавливания электрического тока, генерируемого при взаимодействии солнечного света с солнечными элементами в панели, и он передается через проводку и шины для преобразования в энергию переменного тока. Затем энергия переменного тока отправляется на вашу главную панель и распределяется по всему дому.Вы можете узнать больше о том, как производятся солнечные панели, в этом посте.

Измерение эффективности довольно просто. Если солнечная панель имеет КПД 20 процентов, это означает, что она способна преобразовывать 20 процентов падающего на нее солнечного света в электричество. Солнечные панели с самым высоким КПД на рынке сегодня могут достигать КПД почти 23%. Средняя эффективность солнечных панелей находится в диапазоне от 17 до 19 процентов.

Факторы, влияющие на эффективность солнечных панелей

Эффективность солнечных панелей постоянно увеличивается примерно на.5% ежегодно с 2010 года. Многочисленные научные факторы влияют на уравнение эффективности солнечных элементов. Три основных компонента:

Компоненты панельного материала
Коэффициент отражения
Термодинамический КПД

Монокристаллический по сравнению с Поликристаллический относится к составу солнечных элементов в каждом типе панели.Монокристаллические относятся к солнечным элементам, вырезанным из единого источника кремния, в отличие от поликристаллических солнечных элементов, которые состоят из многочисленных кристаллов кремния, сплавленных вместе.

Монокристаллические панели имеют тенденцию быть более эффективными из-за их однородного состава. Кроме того, они имеют тенденцию достигать превосходных характеристик в менее оптимальных условиях, таких как высокая температура и слабое освещение. Сегодня почти все жилые панели монокристаллические. Поликристаллические панели обычно менее эффективны из-за их более фрагментированного состава.В результате эти панели обычно дешевле, чем более эффективные монокристаллические панели.

Эффективность отражения определяется тем, сколько солнечного света отражается обратно, а не поглощается и используется. Чем меньше отражений в солнечных элементах, тем лучше. Стекло, один из важнейших компонентов солнечной панели, отражает очень небольшую часть падающего на него света.

Есть способы уменьшить отражательную способность, например, антибликовые покрытия, которые используются почти во всех солнечных панелях, представленных сегодня на рынке.

Термодинамический КПД — максимально возможный КПД. Это высота, на которой солнечная энергия может быть преобразована в электричество. Это число составляет около 86 процентов, предел термодинамической эффективности.

Поскольку фотоны взаимодействуют с солнечными элементами, они могут генерировать электричество только из солнечной энергии до определенного момента. После этого (86 процентов) создается тепловая энергия или тепло.

Одним из способов повышения термодинамической эффективности является создание многопереходных или тандемных солнечных элементов.Это повышает эффективность за счет разделения солнечного спектра на более мелкие области, что повышает предел эффективности для каждой части.

Топ-5 самых эффективных панелей на рынке сегодня

Многие производители панелей сегодня соревнуются за право похвастаться самой эффективной солнечной панелью . Ниже приведен список из 5 производителей, которые выведут на рынок одни из самых эффективных солнечных панелей для жилых домов в 2020 году:

SunPower, не только регулярно устанавливает и переустанавливает планку для единственной панели с наивысшей эффективностью на рынке, но и позиционирует себя как производитель оборудования премиум-класса во всем мире.Имея несколько предложений с эффективностью выше 20%, вы всегда знаете, что рассматриваете панель высшего уровня при покупке Sunpower. Ознакомьтесь с линейкой панелей премиум-класса SunPower.

Компания LG, с момента выхода на рынок солнечной энергии должна была поставлять продукцию высокого качества. И хотя они, безусловно, оправдали эти ожидания с самого начала, недавно они действительно подняли планку, выпустив серии NeON 2 и NeON R, в которых используются модули, эффективность которых превышает 21%.

REC Компания REC Group, основанная в Норвегии в 1996 году, является ведущим европейским брендом солнечных панелей и уже более 20 лет предоставляет экологически чистые и высокопроизводительные продукты, услуги и инвестиции для солнечной отрасли. . Панели REC проходят строгие внутренние испытания и сертификацию сторонних организаций, благодаря чему компания заявляет, что она установила отраслевой эталон качества. REC производит широкий спектр панелей, различающихся как по эффективности, так и по мощности.Тем не менее, серия Alpha от REC предлагает 5 вариантов панелей в диапазоне от 360 до 380 Вт, все с эффективностью более 20% и максимальной мощностью 21,7%. REC использует уникальную гибридную технику производства, называемую гетеропереходом , которая объединяет кристаллический и тонкопленочный материал для создания панелей на 60 ячеек с высокой плотностью питания.

Solaria стремится выделиться с помощью передовых технологий. В отличие от большинства солнечных панелей, панели Solaria не имеют шин, которые помогают избежать точек отказа и потери эффективности, параллельных частей для повышения эффективности в менее оптимальных условиях и запатентованной технологии, которая разрезает солнечные элементы на перекрывающиеся полосы, что приводит к гладкой и непревзойденной эстетике черного цвета.Ознакомьтесь с передовой технологией панелей Solaria, чтобы узнать больше.

Panasonic ставит во главу угла качество, а не количество. С 1975 года Panasonic находится в авангарде исследований и разработок в области солнечной энергетики. Они начали свою работу с аморфными солнечными элементами, которые представляют собой разновидности тонкопленочных солнечных элементов. Теперь предложения Panasonic по солнечной энергии подпадают под торговую марку HIT, в которой используются кремниевые солнечные элементы с гетеропереходом. Поскольку количество панелей для жилых помещений меньше, чем у других производителей, потребители могут быть уверены, что любая панель от Panasonic получит высокий рейтинг эффективности.Panasonic проектирует свои панели с использованием уникальной пирамидальной структуры с двухсторонними ячейками и инновационной системой отвода воды; все для максимальной эффективности. Будь то их хорошо известные панели мощностью 330 Вт с эффективностью 19,7% или недавно выпущенные панели мощностью 340 Вт с эффективностью 20,3%, при выборе Panasonic никогда не возникает вопроса о качестве.

Факторы окружающей среды, влияющие на эффективность солнечных элементов

Затенение близлежащих зданий и деревьев — один из самых больших факторов, влияющих на эффективность солнечных панелей.Если вы имеете дело с тенью от соседнего здания, у вас может быть вариант установки солнечного навеса, чтобы переместить панели для получения большего количества прямого солнечного света.

Деревья часто можно обрезать или даже удалить, чтобы увеличить яркость солнечной батареи. Хотя удаление дерева может показаться нелогичным по сравнению с положительным воздействием установки солнечной энергии на окружающую среду, просто помните, что компенсация выбросов CO2, достигаемая вашей солнечной системой, будет намного превышать способность этого дерева поглощать углерод!

При переходе на солнечную батарею важно убедиться, что тот, кто проектирует вашу систему, использует соответствующее программное обеспечение или другие методы для точного моделирования и измерения затенения.Например, Aurora — это программное обеспечение для моделирования премиум-класса, которое точно учитывает все соответствующие факторы окружающей среды при проектировании системы.

Значительное количество грязи и пыли также может снизить эффективность. По большей части солнечные панели самоочищаются. Дождевой душ может восстановить эффективность вашей панели всего за несколько минут. Если вы живете в особенно засушливом регионе и сильные пыльные бури являются проблемой, вы можете очистить панели самостоятельно. Вот как узнать, нужно ли чистить панели, и как это сделать.

Снег — еще одна область, в которой не понимают эффективность солнечных панелей. Тонкий слой снега не сильно повлияет на эффективность использования солнечной энергии. Узнайте больше о снегопаде с солнечной батареей и решениях для сильных снегопадов с солнечной батареей здесь.

Важность эффективности в домашних солнечных решениях

Сама по себе эффективность не всегда является самым важным фактором при выборе правильных панелей для вашего проекта. Возможно, вам не понадобятся самые эффективные солнечные панели, если у вас достаточно места на крыше для менее эффективных, но более экономичных панелей.

Направление вашей крыши, наклон, стиль и площадь вашей крыши — все это влияет на то, какие панели могут лучше всего подойти для вас.

британская компания сможет произвести самые эффективные панели в мире к 2021 году | Производственный сектор

На крышах британских домов к лету следующего года может произойти прорыв в новой солнечной энергетике с использованием кристалла, впервые обнаруженного более 200 лет назад, чтобы использовать больше солнечной энергии.

Оксфордская компания, занимающаяся солнечными технологиями, надеется к концу года начать производство самых эффективных в мире солнечных панелей и стать первой, кто будет продавать их населению в течение следующего года.

Oxford PV утверждает, что солнечные панели следующего поколения будут способны генерировать почти на треть больше электроэнергии, чем традиционные солнечные панели на основе кремния, за счет покрытия панелей тонким слоем кристаллического материала, называемого перовскитом.

Этот прорыв станет первым крупным шагом вперед в производстве солнечной энергии с момента появления технологии в 1950-х годах и может сыграть важную роль в преодолении климатического кризиса за счет увеличения объемов чистой энергии.

Покрывая традиционный солнечный силовой элемент перовскитом, солнечная панель может увеличить выработку электроэнергии и снизить общие затраты на чистое электричество, поскольку кристалл способен поглощать различные части солнечного спектра, чем традиционный кремний.

Обычно кремниевый солнечный элемент способен преобразовывать до 22% доступной солнечной энергии в электричество. Но в июне 2018 года перовскит-на-кремнии солнечные элементы Oxford PV превзошли самые эффективные солнечные элементы, состоящие только из кремния, установив новый мировой рекорд в 27,3%.

Панели с перовскитным покрытием тоже будут выглядеть иначе. Вместо синего оттенка, который обычно ассоциируется с традиционными силиконовыми панелями, панели Oxford PV будут выглядеть черными и лучше вписываться в сланцы крыш.

Минерал перовскит, также известный как кристаллический титанат кальция, был впервые обнаружен российским минералогом на Урале в 1839 году. За последние 10 лет ученые всего мира участвовали в гонке по созданию химических соединений на основе кристаллическая структура перовскита, но они способны производить больше возобновляемой электроэнергии с меньшими затратами.

Доктор Крис Кейс, технический директор Oxford PV, сказал, что использование перовскита представляет собой «истинное изменение» в солнечной технологии, которое осталось относительно неизменным с момента появления кремниевых панелей, разработанных в 1950-х годах.

«Кремний достиг своего апогея», — сказал он. «Есть остаточные улучшения, которые необходимо сделать, и стоимость производственных возможностей, но с точки зрения производительности это предел эффективности. Материал перовскита — это что-то совершенно инновационное для солнечной энергетики ».

Компания получила финансирование в размере 100 000 фунтов стерлингов от правительства Великобритании в 2010 году, прежде чем привлечь инвестиции в акционерный капитал норвежского нефтяного гиганта Equinor, Legal & General Capital и китайского гиганта возобновляемой энергетики Goldwind.

Франк Авердунг, генеральный директор Oxford PV, сказал, что компания сможет выиграть первые коммерчески доступные солнечные панели, в которых используется перовскит для улучшения выработки солнечной энергии по сравнению с конкурентами.