Фотоволтаични модули: конструкция и видове. Фотоволтаичният пазар се развива динамично. Има много фотоволтаични панели, произведени по различни технологии. Те се различават по отношение на материалите, използвани при производството им, електрически характеристики и цени.

Фотоволтаичните модули (панели) са с правоъгълна форма с размери 100 х 165-170 см. Вътре в рамката има слой клетки, изработени от силиций, фолирани и покрити със стъкло. Стъклото трябва да е възможно най-светло, за да абсорбира добре слънчевата радиация. Антирефлексните покрития обикновено се използват за намаляване на отблясъците.

Размерът на една фотоволтаична клетка е приблизително 15 x 15 cm. Един модул се състои от 60 клетки, подредени в шест реда по 10 стандартно. На пазара можете да намерите и фотоволтаични панели, състоящи се от 48 или 72 клетки, които се различават по размер и мощност. Тъй като мощността на слънчевия панел е сумата от мощността на всички негови клетки, тези три групи панели не трябва да се сравняват.

Конструкция на фотоволтаичен модул

Фотоволтаичният модул има слоеста структура. Най-важният е тънък, около 0,2-милиметров слой кристален силиций, който е покрит от двете страни с EVA фолио. Отгоре модулът е покрит с удароустойчиво закалено стъкло. Под долния слой на фолиото има втвърдяваща пластмасова подложка. Цялата е покрита с рамка от алуминий, устойчива на натоварвания и атмосферни влияния. Кристалните клетки са свързани с тоководещи проводници (шини - шини). Той се разрежда към електрическата система чрез проводници със соларни конектори.

Видове соларни модули

Най-популярните са дебелослойните силициеви фотоволтаични клетки. Те могат да бъдат два вида: монокристални и поликристални. Имат добра енергийна ефективност и такива цени, че си струва да се изградят инсталации от тях. Важна е и тяхната висока издръжливост и запазване на висока ефективност за достатъчно дълго време. Това е работещ и перспективен сегмент от фотоволтаичния пазар, така че се развива интензивно. Пазарът е доминиран от монокристални модули, които са по-ефективни. Много производители въвеждат нови модификации, за да постигнат по-висока ефективност, по-дълга производителност и по-добра използваемост. До тях ще открием тънкослойни модули (направени от силиций или други материали, като кадмиев телурид), перовскитни модули (направени от неорганични химични съединения) и дори с използване на органични материали. Тези технологии обаче все още са неподходящи за масова употреба поради ниската си ефективност, високата производствена цена и относително краткия живот.

Монокристални фотоволтаични модули

Монокристалните фотоволтаични модули са с ефективност 19-20%. Има и такива с КПД 25%, но те са много скъпи. На пазара можем да намерим монокристални фотоволтаични модули с номинална мощност над 350 Wp. Те могат да се използват за изграждане на по-ефективна инсталация с по-малка площ от поликристалните клетки.

Монокристалните фотоволтаични панели са по-ефективни, защото процесът на генериране на електричество се извършва вътре в отделни кристали, които изграждат отделни клетки. В поликристалните модули движението на електрони е по-малко ефективно, тъй като отделните кристали са по-малки и клетката е изрязана от блок, направен от много кристали. Методът за производство на силициевите кристали също е важен. В монокристалната версия материалът постига по-висока степен на чистота, което спомага за повишаване на ефективността.

Производството на монокристални клетки е по-скъпо от поликристалните клетки, така че и цените им са по-високи. Монокристалните клетки са тъмносини, тъмносини и дори черни. Отличават се с ромбовидна форма - квадрат с изрязани ъгли.

Поликристални фотоволтаични модули

Поликристалните фотоволтаични модули, поради начина на производство, имат характерен син цвят. Една клетка има квадратна форма, защото е изрязана от кубичен блок кристален силиций. Поликристалните клетки постигат ефективност 15-16%, а най-добрите дори 18-19%. Следователно панелите, направени от тях, имат по-ниска номинална мощност (до приблизително 300 Wp) от тези, направени от монокристални клетки. Необходими са повече такива модули за конфигуриране на инсталация с определена мощност. Въпреки че поликристалните фотоволтаични модули са по-малко ефективни, струва си да се обмисли тяхното използване, когато повърхността, върху която могат да бъдат монтирани, не е ограничена.Също така е необходимо да се изчисли колко ще трябва да платите за получаване на определена мощност на фотоволтаичната инсталация от поликристални модули.

Какви модули да изберете за фотоволтаична инсталация: важни параметри на панела

Когато избирате модули за фотоволтаична инсталация, трябва да се ръководите не само от вида им, но преди всичко от техническите параметри. Най-важните от тях са мощността и ефективността. Мощността на фотоволтаичните панели се определя с помощта на единицата Wp (Watt peak), която е максималната мощност, която клетката може да постигне при тестови условия. Производителността (ефективността) на фотоволтаичните модули зависи от техния тип и приложените конструктивни решения. Производителността на модула намалява с възрастта (експлоатационния живот). Следователно истинското предизвикателство за производителите е да разширят високата ефективност на фотоволтаичните клетки.

За какво можете да използвате енергията от фотоволтаична инсталация? Рентабилни решения>

Слънчице

Противно на това, което може да се очаква, като неспециалист, мощността на фотоволтаичните модули намалява с повишаване на температурата на въздуха. Фотоволтаиците работят най-добре при ниски температури, но с добра слънчева светлина. Мощността на модулите се тества при температура от 25oC, но на слънчеви склонове на покрива летните температури могат да бъдат много по-високи. Следователно температурният коефициент на мощността също е важен параметър, който показва с колко процента намалява мощността на модула при всеки градус повишаване на температурата над тестовата стойност - 20oC. Колкото по-ниско е съотношението, толкова по-добре.

Фотоволтаични модули PERC и PERT

Модулите с пасивирана емитерна задна клетка (PERC) имат допълнителен слой диелектрик от долната страна, за да се намали привличането на електрони към долния електрод. Долната пасивация кара слънчевите лъчи да се отразяват обратно в клетката. Фотоволтаични панели с PERC технология - с допълнителен долен слой с множество малки отвори - позволяват електрическа връзка между горната и долната част на клетката.Предимството им е, че използват по-добре дълговълновото инфрачервено лъчение, което им позволява да работят по-ефективно - особено при по-малко слънчева светлина.

Как да получите финансова подкрепа за инвестиции във фотоволтаици>

Иновативно и дори по-електрически ефективно решение по отношение на PERC е PERT (Pasivated Emitter Rear Cell Totally Diffused), при което няма дупки в пасивиращия слой, но той е напълно разпръснат. Такъв пасивиращ слой не позволява на електроните да избягат, но ги принуждава да отскачат от дъното и да рециркулират в клетката. Това прави възстановяването на отразената радиация още по-ефективно, отколкото в PERC решението, което повишава ефективността на клетката.

Двулицеви - двустранни активни фотоволтаични модули

При двустранните активни модули клетката абсорбира светлина от двете страни, не само отгоре, но и отразена отдолу.По-активната работа на фотоните насърчава по-голямото производство на електроенергия, така че такива клетки имат повече мощност. За да се постигне това, паното трябва да е прозрачно отдолу - покрито е със стъкло или подходящо фолио.

Фотоволтаични клетки: сглобяване стъпка по стъпка>

Двустранните активни фотоволтаични панели също изискват правилен метод на монтаж. Те няма да работят в стандартни ситуации, но си струва да посегнете към тях, когато поради условията на местоположението на парцела панелите трябва да бъдат поставени в посока изток-запад. След това можете да инсталирате модулите вертикално, за да генерирате електричество сутрин и вечер. Двустранните панели се използват най-добре в свободно стоящи конструкции на земята. Те трябва да са разположени сравнително изправени, за да се избегне засенчването на гърба им.

Категория:

Реконструкция