Tipurile de celule solare și caracteristicile acestora

Bateriile pe celulele solare încep să câștige popularitate în rândul populației. Acestea sunt instalate pe acoperișuri de case, vehicule. Unele dintre ele au fost adaptate chiar și pentru electronică, în ceasuri de mână. În momentul de față, ele au devenit o alternativă completă la energia electrică sau au rolul de supliment.

Cum funcționează?

Modulele solare sunt cel mai important element al sistemului fotovoltaic. Ele sunt un panou, care include celule solare din siliciu.

Pentru a obține energie electrică, toate aceste componente sunt asamblate în blocuri, care sunt apoi acoperite cu un strat laminat - acest lucru este necesar pentru etanșare. După aceea, totul este plasat în cadru. Dispozitivul este destul de simplu, dar este dificil de asamblat acasă. Este imposibil să colectați un element fotoelectric pe cont propriu, ceea ce nu se poate spune despre panou.

tipuri

Bateriile pe celulele solare sunt împărțite în mai multe tipuri. Dintre acestea, există trei:

• Monocristalin. În procesul de producție se utilizează un material sub formă de siliciu pur. Această bază vă permite să obțineți mai multă eficiență de la locul de muncă. Eficiența în acest caz variază de la 15 la 20%.
• Amorfă-siliciu. La momentul producerii, se utilizează un sistem - faza de evaporare. Silicul este acoperit cu un strat protector. O serie de avantaje ale celulelor solare de siliciu pot fi atribuite costului acceptabil, care se obține din cauza tehnologiei simple utilizate în producție. Aceste sisteme sunt de dimensiuni mari. Eficiența variază de la 5% la 8% în regiune.
• Policristalin. Această celulă solare este produsă pe bază de siliciu amorf. În timpul procesului de fabricație nu este supus la întindere. Are un cost redus. Poate fi folosit nu numai în viața de zi cu zi, dar și în industrie. Eficiența este de la 10 la 14%.

Pro și Contra unei baterii solare

Panourile celulelor solare constau din fotocelule care, în procesul de lucru, transformă energia de la soare în energie electrică.

O serie de avantaje includ următoarele:

1. Întregul design al bateriei este suficient de simplu, nu are componente în mișcare. Lucrarea este stabilă și fără întreruperi, nivelul de fiabilitate este ridicat.
2. Lucrările de instalare nu sunt dificile. Nu este necesar să se utilizeze întreținerea costisitoare a sistemului.
3. Energia din soare imediat transformată în energie electrică, timp suplimentar pentru aceasta nu este necesar.
4. Energia este produsă pe tot parcursul zilei în timp ce soarele este prezent. În unele cazuri, este posibil să se primească energie electrică în timpul noros, dar în același timp eficiența lucrării scade.
5. Durata de viață este lungă, nu este măsurată cu ani, ci cu zeci de ani.
6. În procesul de producție se utilizează materiale ecologice, care sunt considerate foarte importante în societatea modernă, unde există un mediu complex cu ecologie.

În ciuda tuturor avantajelor, pot exista momente negative în muncă:

1. Semiconductorii, care sunt fabricați din siliciu, au un cost ridicat. Acest material este considerat elementele principale ale întregului sistem. Aceasta afectează atât costul panoului în sine, cât și costul energiei pe care o primește.
2. Eficiența este scăzută. Până în prezent, puterea din durata de viață a bateriei pe 1 pătrat este de aproximativ 120 wați. Acest indicator este atât de nesemnificativ încât este complet imposibil să se utilizeze electricitatea recepționată pentru dispozitivele de iluminat într-o încăpere mică.
3. Primirea energiei electrice depinde de durata orelor de zi, a condițiilor meteorologice și a anotimpurilor. De exemplu, iarna nivelul de energie primit este redus semnificativ. Acest lucru se datorează cerurilor acoperite de nori, ceții și o zi ușoară.

Unde pot să o folosesc?

Aceste panouri sunt utilizate pe scară largă nu numai în viața de zi cu zi, în activitatea vitală, dar și în industrie și în producție:

• bateriile aparatelor electrice de uz casnic le percep;
• masina electrica se reincarca;
• cu ajutorul lor, clădirile întregi pot fi dotate cu energie electrică;
• în unele cazuri este posibil să se folosească în așezări separate;
• ei pot primi energie chiar și în spațiu.

Toată energia produsă în timpul zilei este stocată în baterii, după care instrumentele funcționează chiar și în întuneric.

Care este principiul de funcționare și dispozitivele?

Elementele panourilor solare funcționează pe același principiu ca și în momentul primei dezvoltări. Acest principiu este familiar tuturor, deoarece a fost studiat în curriculumul școlar, efectuând experimente fizice. Un tranzistor, care nu avea un capac superior, a facilitat intrarea luminii în tranzițiile p și n.

După ce voltmetrul a fost conectat, a fost posibil să se vadă că la momentul luminii soarelui a fost eliberată o cantitate mică de energie. Anterior, oamenii de știință au efectuat experimente la locul de muncă, au crescut zona pentru tranziții. Ca rezultat, celulele solare au apărut.

Designul sistemului solar al elementelor conține:

• Suprafață din sticlă transparentă. Era ca razele soarelui să cadă.
• Ochelarii sunt atașați la marginile dure ale panoului. Acestea sunt plăci din metal, în timp ce efectuează simultan funcția de electrozi pozitivi.
• Un element chimic solar. Tip de siliciu p.
• Tip de siliciu n.
• Substratul metalic inferior, care este proiectat să efectueze funcția de electrozi negativi.

Merită să știți că energia din soare nu poate fi obținută pe tot parcursul zilei. Bateriile nu pot funcționa noaptea. În timpul iernii, ziua ușoară scade. În astfel de momente, dispozitivul principal necesită o adăugare în formular stocarea energiei.

În majoritatea cazurilor, utilizați o baterie electrică. Se conectează la panou și acumulează energia generată, în urma căreia se lucrează seara.

Nivelul de eficiență depinde în întregime de materialul utilizat. De exemplu, atunci când se utilizează siliciu monocristal este de aproape 20%, siliciul policristalin reduce această cifră cu 10%. Nivelul de eficiență poate fi afectat de netezimea suprafeței, de regimul de temperatură al aerului, de localizarea bateriilor la soare.

Care este relevanța utilizării?

Până în prezent, utilizarea materialelor ecologice este cea mai relevantă. Electricitatea, care se obține la centralele electrice - nucleare, apă, termice, în continuă creștere în preț. Acest lucru se datorează producției scumpe. În momentul utilizării unei baterii solare, o persoană se poate considera pe bună dreptate independenta, chiar și dintr-o stare care oferă electricitate pentru utilizare la prețuri umflate.

Dacă cheltuiți o singură sumă de bani o dată, puteți uita complet de facturile de utilități, de contoare, de utilități. În momentul în care sunt setate datele panoului, întreaga casă este transferată. Aceasta include nu numai lumina, ci și încălzirea, apă curentă - apă caldă.

Radiația de la soare este o sursă excelentă pentru obținerea energiei electrice. Și cel mai important - această sursă este gratuită, ecologică și inepuizabilă.

Etapele de producție a elementelor bazate pe un singur cristal

Majoritatea celulelor solare sunt realizate folosind siliciu policristalin și monocristalin. Procesul de producție necesită mult timp, efort și bani.

Principalele etape de producție pe bază de siliciu monocristal includ:

1. Producția de siliciu. Pentru a obține siliciu, se utilizează nisip de cuarț, care conține o cantitate mare de dioxid de siliciu. Astfel de nisip trece mai multe etape de purificare, ceea ce permite eliminarea completa a oxigenului. Acest lucru se datorează topirii la temperaturi ridicate cu ajutorul substanțelor chimice.
2. Prepararea unui cristal. După purificare, siliciul devine transparent. Cristalele încep să crească pentru ordonarea structurii. Procesul este următorul: piesele de siliciu sunt plasate într-un creuzet, încălzite și topite. Adăugați probe cristaline la masa topită, care sunt distribuite uniform pe toată suprafața și încep să se acumuleze în straturi. Acest proces necesită mult timp, rezultând un cristal omogen de dimensiuni mari.
3. Procesul de procesare. Acest proces începe cu măsurarea și prelucrarea ulterioară a cristalului pentru a da forma dorită. La ieșirea din creuzet, cristalul are o formă rotundă, care este incomod pentru utilizarea ulterioară. Pentru utilizare, trebuie să aibă forma unui pătrat. După ce materialul finit este prelucrat cu fire de oțel, se taie cu ajutorul unui fir în plăci identice. Dimensiunea plăcilor variază între 0,25 și 0,3 centimetri. După aceasta, ele sunt supuse curățării, verificării căsătoriei și a nivelului de energie care poate fi produs.
4. Dezvoltarea elementului fotoelectric. Pentru ca siliciul să poată genera energie electrică, se adaugă bor cu fosfor. După tratament, fosforul este un electron liber de tip n, iar partea cu bor nu conține acești electroni și este de tip p. Astfel, apare o tranziție între cele două părți.
5. Procesul de construire. Inițial, plăcile sunt conectate la un lanț, apoi la un bloc. O placă are în medie o putere de 2 V și o tensiune de 0,6 W. Puterea bateriei este complet dependentă de numărul de celule. Nivelul de tensiune este obținut din secvența de conectare. Toate elementele și modulele sunt conectate în paralel una cu cealaltă. Toate celulele sunt acoperite cu un film special, transferate pe suprafața geamului și plasate într-o cutie cu formă dreptunghiulară. După ce modulul este gata, acesta este testat. După o verificare completă, este gata de utilizare.

Panourile solare pot fi conectate în paralel, în serie sau în paralel în serie. Alegerea depinde în întregime de nivelul de tensiune necesar în timpul funcționării.

Procesul de producție a siliciului policristalin

Procesul de fabricare a unui modul pe bază de siliciu policristalin se realizează în același mod ca și pentru siliciul cu un singur cristal. Diferența este numai în creșterea cristalelor. Există mai multe metode pentru aceasta, însă în prezent există doar o singură popularitate - procesul Siemens. Întregul punct al metodei constă în faptul că silanul este inițial redus și siliciul liber este precipitat. Acest lucru se realizează prin interacțiunea cu un amestec special care conține elemente de hidrogen și silan utilizând un regim de temperatură cuprins între 600 și 1350 de grade Celsius.

Acesta este modul în care are loc producerea bateriilor solare.

Cum sa faci o baterie solara acasa?

Mulți sunt înclinați să presupună că bateriile cu celule solare sunt asamblate cu propriile mâini destul de dificile, chiar aproape imposibile. De fapt, totul este diferit. Va fi nevoie de mult efort, însă procesul în sine nu este dificil, așa cum pare inițial. Principala dificultate care poate fi întâlnită în procesul de lucru este colectarea celulei solare de către sine. Dacă puteți să creați un astfel de mecanism, vă puteți gândi nu numai la refuzul de a plăti pentru utilități, ci și la implementarea propriei afaceri. În prezent, bateriile solare sunt foarte relevante pentru vânzarea energiei, reproduse de ele. Cel mai important, plata se face într-una dintre cele mai stabile valute - euro. Nu merită oare producția de celule solare?

Pentru a lucra cu fotocelule, trebuie să aveți abilitățile și experiența în acest domeniu. În primul rând, aceasta se referă la lipirea, precum și la o atitudine atentă la toate elementele. Pentru lucru, trebuie să aveți o unealtă bună de lipit, potrivită pentru o muncă fină. Este imposibil să se creeze independent și policristaline. Puteți folosi semifabricate gata pentru acest lucru.

bariera luminoasa

Primul pas în lucrare este selectarea fotografiilor necesare. Silicon cu poli- și mono-celule poate fi utilizat pentru funcționarea bateriei. Cel mai important lucru este să țineți cont de nivelul de performanță și de nuanța la locul de muncă. De exemplu, în celulele mono, eficiența este mai mare, dar în poli-celule, energia considerabilă este pierdută în timpul noros.

Toate celulele sunt împărțite în clase. În total, li se alocă patru. Clasa A are cea mai bună calitate, fără defecte. Această clasă este folosită în activitatea organizațiilor solide și mari, a companiilor. Caracteristicile la locul de muncă sunt ridicate, dar costul va fi adecvat.

Când bateria este produsă singură, este posibil să alegeți clasa B. Eficiența este mai mică decât pentru elementele anterioare, în același timp, costul este semnificativ diferit. Unele organizații folosesc această clasă la procurarea bateriilor, ceea ce explică eficiența redusă a lucrărilor.

Unii oameni cumpără tot ce au nevoie prin intermediul magazinelor online. Dacă mergeți la un magazin specializat, puteți cumpăra toate componentele dintr-o dată. Apoi nu va trebui să așteptați livrarea.

seturi

Pentru a colecta celula solară, numai celulele vor fi insuficiente, deoarece trebuie să se conecteze cumva între ele în funcție de schemă. Acest lucru necesită utilizarea conductorilor și a materialelor suplimentare. De aceea, unii producători oferă un kit gata de cumpărare, unde tot materialul este deja prezent, ceea ce va fi necesar atunci când lucrați.

Acest set poate include până la 72 de elemente, conductoare, autobuze, diode pentru circuit, precum și un creion, care include un acid special pentru lipire.

Unele seturi pot conține fotocelule gata făcute, la care sunt lipite conductorii. Pentru colectare va fi suficient doar să colectezi totul conform schemei și să te conectezi. Această opțiune este cea mai optimă atunci când celulele solare pentru asamblarea celulelor solare sunt conectate manual. Materialul este foarte mic și fragil, ceea ce provoacă o serie de probleme în procesul de lucru.

sudură

În cazul în care toate elementele materiale și conductorii au fost achiziționate separat, întregul proces de lipire a celulelor solare ar arăta astfel:

1. Conductorii sunt tăiați la lungimea dorită. Cel mai bine este să faceți acest lucru prin șablon.
2. Conductorii sunt aplicați cu grijă la fotocelula.
3. În loc de lipire, aplicați acid și lipiți. Pentru a evita deplasarea, puteți pune un obiect greu pe un capăt.
4. Conductorul trebuie să fie bine dispersat. Deoarece celulele sunt destul de fragile, nu se recomandă să le forțezi.

O astfel de lucrare este foarte dureroasă, nu este un fapt că va fi posibil să faceți totul pentru prima dată, este posibil să trebuiască să repetați întregul proces de mai multe ori. Dacă studiem normele, putem înțelege că pulverizarea conductorilor din argint este proiectată pentru trei cicluri de lipire. Există cazuri în care conductorii sunt pre-acoperiți cu lipit, pe care producătorul îl avertizează imediat. Dar este mai bine să o aplicați suplimentar. În timpul funcționării, este interzisă plasarea celulelor solare în partea superioară a acestora, deoarece acestea le pot deteriora datorită presiunii ridicate.

presurizare

Etapa finală de lucru este sigilarea tuturor elementelor. Dar, înainte de a continua acest lucru, este necesar să se acorde atenție fiabilității spike-ului. Pentru a face acest lucru, utilizați un multimetru. Verificarea poate fi efectuată după finalizarea tuturor lucrărilor sau în timpul întregului proces, după lipirea fiecărui element individual.

Pentru procesul de etanșare se utilizează adesea etanșant siliconic. Mai întâi, se aplică la îmbinările elementelor și apoi la întreaga suprafață a panoului. Pentru această lucrare puteți folosi o perie, dar trebuie doar să o aplicați pentru articulații, deoarece este ușor să mutați celulele din loc. După ce ați uscat, puteți închide capacul.

Alegerea bateriei în casă

În acest moment, puteți găsi baterii cu două tipuri de celule solare: monocristaline, policristaline.

Fiecare tip are argumente pro și contra în lucrare, pe care trebuie să le cunoașteți în avans, până la momentul cumpărării.

Oportunitățile pieței și ale producției nu se opresc, apar noi produse în mod regulat, în procesul de fabricație în care sunt utilizate diferite tehnologii. Înainte de a face o alegere, este recomandat să acorde o atenție la caracteristicile celulelor solare: la nivelul de eficiență al prezenței bateriei, care este capabil de a stoca energie în timpul zilei și să-l dezvolte în întuneric. Toate aceste date sunt furnizate în prealabil de producător, ele pot fi consultate într-un magazin specializat. Cel mai bine este să găsiți informații pe Internet în avans sau să discutați cu experții ce opțiune va fi cea mai bună.