Эффективность солнечных панелей

КПД солнечных панелей - самые эффективные фотоэлементы, расчет и схемы

КПД у разных типов солнечных панелей

Существует несколько разновидностей солнечных модулей, которые изготавливаются по собственным технологиям и обладают определенными параметрами. КПД солнечных панелей определяет их способность преобразовать солнечную энергию в электрический ток. Расчет производится путем деления мощности энергии, вырабатываемой панелью, на мощность потока света, падающего на рабочую поверхность.

Показатели панелей изначально определялись при стандартных лабораторных условиях (STS):

• уровень инсоляции — 1000 вт/ м2
• температура — 25°

Большинство современных производителей производят тестирование каждой собранной батареи и прилагают результаты к документации при продаже. Это дает более полную и корректную информацию о каждой панели, поскольку в процессе изготовления возможны некоторые отклонения от технологических нормативов. Поэтому сравнение любых двух (или более) панелей всегда выявляет небольшое расхождение демонстрируемых параметров.

Практически любые отклонения в первую очередь отражаются на эффективности, т. е. на КПД солнечной батареи. Из-за этого все разновидности не имеют четко определенного значения. Обычно указывают довольно широкий диапазон, который может давать заметную разницу параметров солнечных модулей, изготовленных по одинаковой технологии.

Все виды фотоэлементов обладают определенными свойствами, определяющими эффективность солнечных батарей. Каждая разновидность имеет свои пределы возможностей, обусловленные строением и составом полупроводников.

Новый мировой рекорд: эффективность солнечных батарей повысили до 29,15%

Научно-исследовательская группа Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) описала в журнале Science разработку тандемного солнечного элемента из перовскита и кремния. Его КПД составил 29,15%. На текущий момент — это новый мировой рекорд. Предыдущие показатели КПД были в районе 28%. Исследователи планируют довести эффективность тандемного солнечного элемента до 30% и даже превысить этот показатель.

Для солнечных элементов базовым материалом является кремний, а разработки с использованием перовскита (титаната кальция) ведутся параллельно. Ученые думают, что возможности перовскита еще не раскрыты и используя оба материала, они получают прирост эффективности.

Солнечные элементы, состоящие из двух полупроводников с различной шириной запрещенной зоны, способны демонстрировать высокую эффективность по сравнению с отдельными элементами, так как тандемные элементы полнее используют солнечный спектр. В частности, обычные кремниевые солнечные элементы главным образом эффективно преобразуют в электрическую энергию инфракрасную часть солнечного спектра, в то время как соединения перовскита могут эффективно преобразовывать видимую часть спектра, повышая КРД тандема.
Использование перовскита и кремния не увеличивает стоимость солнечных панелей.

Виды солнечных фотоэлементов и их КПД

Существуют разные виды солнечных батарей:

• кремниевые
• теллур-кадмиевые
• из арсенида галлия
• из селенида индия
• полимерные
• органические
• комбинированные, многослойные

Самые эффективные солнечные панели из тех, что находятся в серийном производстве — кремниевые.

Их выпускают в двух видах:

• монокристаллические. Изготавливаются из тонких пластинок, срезанных с цельного (монолитного) кристалла кремния. Считается, что это — лучшие солнечные панели, демонстрирующие КПД от 17 до 22 %
• поликристаллические. Заготовкой для этих элементов является брикет кремния, который был расплавлен и разлит по формам. Такие панели обладают немного сниженными показателями по всем позициям, чем монокристаллические. Их КПД находится в диапазоне 12-17 %

Есть еще одни современные солнечные батареи с высоким КПД — это панели на основе селенид-индия. Они способны выдать КПД 15-20 %. Несколько меньшими качествами обладают элементы из теллурида кадмия — не более 10-12 %.

Остальные виды значительно уступают лидерам — аморфные и полимерные элементы демонстрируют КПД не более 5-6 %. Необходимо учитывать, что приведенные показатели — усредненные. У разных производителей есть образцы, превышающие обычные нормы эффективности. Это не меняет общей картины, но демонстрирует необходимость совершенствования технологий, разработки новых методов производства фотоэлементов.

От чего зависит эффективность?

КПД солнечных фотоэлектрических установок составляет лишь малую часть от теоретически возможных показателей. Расчетный КПД доходит до 80-87 %, но изъяны технологии, недостаточная чистота материалов и неточность сборки элементов существенно снижают эти значения. Основная проблема кремниевых элементов заключается в способности поглощать лучи только инфракрасного спектра, а энергия ультрафиолетовых участков остается неиспользованной.

Проблема состоит в дороговизне процессов очистки, выращивания кристаллов и прочих тонких процедур, без которых ожидаемого эффекта не удастся добиться. Все солнечные панели с высоким КПД отличаются высокой стоимостью, что делает их недоступными для массового пользователя.

Необходимо учитывать также погодные и климатические условия. Самая производительная система не сможет демонстрировать высокие результаты, если источник энергии скрыт за тучами, или находится низко над горизонтом. Этот фактор не подлежит регулированию, единственным способом борьбы с ним может стать повышенная эффективность солнечных панелей.

Некоторые разновидности фотоэлементов способны вполне стабильно вырабатывать энергию в пасмурную погоду, например, тонкопленочные виды. Однако, их производительность невысока и не дает нужного количества энергии. Чем выше КПД батарей, тем сильнее падает количество вырабатываемой энергии при появлении облачности.

Ежегодно появляются заявления от различных компаний или групп ученых о разработке высокоэффективных образцов солнечных панелей, стабильно работающих в сложных условиях. Однако, в продаже до сих пор есть только привычные кремниевые или пленочные разновидности, а новинок не видно. Причиной этого является слишком высокая себестоимость производства и нестабильность результатов технологий, вынуждающие изготовителей пока отказываться от недоработанных новшеств.

Срок службы и окупаемость

Большинство солнечных панелей способны работать по 25 лет и более. Однако, первоначальные характеристики со временем ухудшаются, происходит падение производительности и, как следствие, уменьшение КПД. Факторы, влияющие не длительность эксплуатации фотоэлементов:

• тип конструкции. Чем выше изначальная производительность, тем более высокие результаты панель будет показывать после многолетней службы
• условия эксплуатации. В регионах с сильными среднесуточными и среднегодовыми перепадами температур ресурс панелей быстро уменьшается. Происходит физический износ полупроводников, нарушается прочность соединения слоев, образующих p-n переход. Все эти факторы отрицательно влияют на КПД солнечных модулей

Окупаемость панелей в первую очередь зависит от инсоляции — количества солнечной энергии, доступной фотоэлементам. Здесь необходимо учитывать следующие факторы:

• продолжительность светового дня
• положение солнца над горизонтом
• погодные условия в регионе

Практика показывает, что средний процент деградации солнечных батарей составляет 0,6 % в год. Однако, к естественным процессам прибавляются внешние воздействия — температурные, механические и т.п. Поэтому производители обычно гарантируют, что в течение 10 лет эксплуатации производительность не упадет больше, чем на 10 %.

Вопрос окупаемости солнечных панелей всерьез никем не рассматривается. Существуют приблизительные расчеты, показывающие количество выработанной энергии и ее среднюю стоимость в течение 10, 25 лет. Эти данные не способны показать реальной картины, поскольку все комплексы работают в собственных условиях, подвергаются тем или иным воздействиям и не могут гарантировать заданной производительности.

Специалисты утверждают, что для некоторых регионов окупаемость солнечных батарей никогда не наступает, в других местностях она составляет около 10 или 15 лет.

Подробные исследования не производятся, или ведутся только для данного района. Если необходимо узнать технико-экономические показатели СЭС, приходится каждый раз производить индивидуальный расчет для данных условий, моделей солнечных модулей и прочих факторов воздействия.

Самые эффективные солнечные батареи

Обычный пользователь не старается глубоко вникнуть в теорию, поэтому он чаще всего задает вопрос — хочу купить солнечные панели, какие лучше? Вопрос простой, но ответить на него однозначно крайне сложно. Все зависит от возможностей и потребностей покупателя.

Споры о том, какие солнечные батареи самые эффективные ведутся с самого начала их использования. Несмотря на приоритет кристаллических кремниевых конструкций, нередко впереди оказываются другие виды панелей. Есть рекордсмены в этой области, например, фирма Sharp объявила о создании панелей с КПД 44 %. Эта же фирма создала модули с эффективностью 37,9 %. Есть образцы от других разработчиков с КПД около 32 %. Все эти модели весьма дороги и в массовое производство пока не поступают. Нерентабельность — основная проблема развития солнечных модулей.

Исследования и разработки для повышения КПД

Наиболее перспективным направлением исследований считается создание многослойных панелей. Основной упор делается на возможность получения энергии от инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, которые во многом более активны, чем видимые части спектра. Работы ведутся и в области очистки кремниевых структур, создания наиболее однородных и чистых кристаллов.

Еще одним направлением является создание максимально плотных и ровных соединений полупроводников. Электрический ток возникает на границе двух материалов, и, если поверхность обоих изобилует впадинами и прочими изъянами, эти участки исключаются из общей рабочей зоны. Проблема технически сложная, поскольку речь идет о микронной точности шлифовки. Для промышленного производства эти методики пока слишком сложны, а цены на панели будут недоступны рядовым покупателям. Процесс исследований происходит непрерывно, поэтому ожидать положительных сдвигов можно в любой момент.

Видео-инструкция по сборке своими руками

Цены и где лучше купить солнечные батареи

Эффективность солнечных батарей: преимущества и недостатки

Если вы хотите вложить средства в установку солнечной системы, которая будет вырабатывать необходимое количество электроэнергии, то нужно все тщательно просчитать и в первую очередь эффективность. Чем выше показатель эффективности, тем быстрее окупятся ваши расходы, и тем больше вы получите тока от солнечного света. Но не все знают, что по причине неправильной эксплуатации батареи могут работать с производительностью меньше заявленного значения. Чтобы этого не допустить, нужно разобраться, какие факторы влияют на уровень выработки и как можно увеличивать общую эффективность.

Содержание статьи

Какие факторы влияют на эффективность панелей

Максимальный показатель эффективности достигается солнечными батареями только при соблюдении определенных условий. Что сюда входит?

Угол наклона панелей

Когда солнечные лучи попадают на панель под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно, это позволяет получить наибольший процент выработки электроэнергии. Очень важно следить за углом наклона и выставлять соответствующим образом, согласно рекомендациям специалистов, хотя бы раз в сезон. Есть солнечные панели, которые оснащены функцией автоматически регулировки и слежением за солнечными лучами, однако такие конструкции не из дешевых.

Регулярное очищение поверхности

Грязь, пыль, снег засоряют фотоэлементы и не дают им с высокой эффективностью поглощать солнечный свет. Чем чище поверхность, тем больше электроэнергии вы получите. Протирать солнечные батареи необходимо несколько раз в сезон, а зимой регулярно очищать от снега и наледи.

Погодные условия

От погоды также многое зависит. Например, при пасмурной погоде эффективность солнечных батарей снижается до 5 раз, так как плотность солнечного излучения падает. В дождливые и снежные дни батареи и вовсе могут ничего не вырабатывать, так как результат напрямую зависит от того, насколько ярко светит солнце.

Температура

Утверждение, чем жарче на улице, тем больше будет производительность солнечных панелей не верное. Главное – это показатель солнечной радиации и угол попадания лучей на панель. Больше того, когда модуль от солнечного света сильно перегревается, а такая температура может доходить и до 80 градусов, эффективность работы панели снижается из-за сильного накала. Поэтому батарея сможет дать больше в зимний солнечный день, чем в летний зной. Чтобы снизить температуру модулей при нагреве, желательно оставлять между ними небольшое пространство, чтобы панели охлаждались от потока воздушных масс.

Отсутствие тени

При установке солнечных панелей следите, чтобы на протяжении дня на них не падала тень. То же самое касается деревьев, других построек и конструкций, которые могут заслонять солнечную станцию и тем самым снижать эффективность. Специалисты советуют устанавливать панели на южной стороне.

Таким образом, несоблюдение правил может привести к сильному изменению показателя эффективности работы солнечной панели и отразится на получении необходимого объема электроэнергии. Причем данный показатель может снизиться до 8 раз. Здесь очень важно соблюдать не каждый пункт в отдельности, а все в комплексе. Только так можно сохранить максимальную эффективность работы, заложенную производителем.

Что такое КПД

КПД – это коэффициент полезного действия. В работе солнечных батарей этот показатель измеряется в процентах и означает производительность одной панели – количество электроэнергии при стопроцентном использовании солнечного света. Значение эффективности указывается в паспорте солнечной батареи. Его также можно рассчитать самостоятельно: мощность электроэнергии разделить на мощность солнечной энергии, которая приходится на определенный размер площади панели.

В показатель чистой выработки уже включены энергозатраты, которые будут направлены на обеспечение работы других технических устройств, без которых получить ток от солнечной батареи и использовать его в бытовых целях не получится.

КПД – это экономическая обоснованность установки солнечных батарей. Его средний показатель находится в пределах от 12 до 25%. Наибольшее значение показывают кремниевые панели – от 17 до 22% при условии качественного сырья и правильной эксплуатации. Также не стоит рассчитывать на высокой процент эффективности, если погодные условия тому не соответствуют.

Наиболее эффективные модели батарей

В основе работы любой солнечной панели заложен принцип полупроводниковыми элементами выбивать из солнечного света атомы, которые обеспечивают электрический ток. Но одной батареи для получения большого количества будет недостаточно. Поэтому несколько штук, в среднем от 5 до 15, объединяют в целую систему. Чем больше панелей, тем больше электричества. Но количество полученного тока также зависит и от мощности панели, ее производительности.

Сейчас на рынке представлено несколько моделей солнечных батарей. Они в первую очередь отличаются между собой не только стоимостью, но и способом преобразования энергии, составом фотоэлементов, уровнем КПД, сроком службы. Наиболее эффективными считаются многослойные кремниевые модули. К ним относятся:

• Монокристаллические.
• Поликристаллические.
• Амфорные.

Самыми эффективными считаются монокристаллические солнечные батареи. У них самый большой показатель КПД – 22%, потом идут поликристаллические со значением выработки 17% и амфорные – 5-7%. Но в зависимости от производительности устанавливается и цена на панели. Первый вариант наиболее дорогостоящий, зато отличается долгим сроком службы и практически отсутствием деградации.

Как увеличить КПД

Во-первых, чтобы получить максимальную эффективность работы солнечных батарей, необходимо соблюдать все вышеперечисленные правила, которые влияют на генерацию солнечного тока, а во-вторых, производительность зависит от качества панелей и заложенных в них технических характеристик. Самым важным критерием для получения высокого показателя КПД является угол наклона панелей. Смена угла наклона в зависимости от времени года и региона. Желательно при помощи точных расчетов регулировать положение модулей хотя бы один-два раза в сезон.

Увеличить эффективность смогут специальные системы слежения за солнцем. Они автоматически изменяют угол наклона панелей в зависимости от угла падения солнечных лучей на поверхность. Однако реализация такого решения обойдется недешево.

Больше, чем установлено в паспорте солнечной батареи, вы не сможете получить производительности. Этот вопрос находится в компетенции ученых, которые каждый день пытаются найти идеальную «формулу» невысокой себестоимости материалов для производства модулей и высокого КПД. На сегодняшний день уже есть модели батарей, которые состоят из разных материалов в виде слоев и поглощают не только ультрафиолетовое излучение, но и инфракрасное, тем самым вырабатывая тока в два раза больше. На сегодняшний день уже представлен ряд различных вариаций панелей, эффективность которых составляет 40% и выше. Однако они пока недоступны широкой массе потребителей.

Экономическая эффективность системы

Перед тем как установить солнечную станцию, необходимо просчитать ее экономическую эффективность. Стоимость солнечной батареи сегодня предельно высокая, а их вам может понадобиться от 5 до 15 в зависимости от необходимого показателя энергопотребления. С учетом значения КПД и общих затрат можно просчитать, когда окупится такое вложение средств и вы сможете бесплатно пользоваться электричеством.

Что влияет на срок окупаемости:

• Стоимость солнечных батарей и их количество. Надежные панели из кремния с высоким показателем КПД обойдутся куда дороже, чем пленочные.
• Тип солнечных батарей. Многослойные качественные модули смогут отработать в два, а то и в три раза дольше однослойных, более дешевых панелей.
• Стоимость дополнительного оборудования. К общим расходам относится покупка инвертора, аккумулятора и контроллера. Без этих устройств солнечная система не сможет выдавать электричество для бытовых нужд.
• Стоимость энергоресурсов в регионе. Если в вашем районе установлена низкая цена на электричество – 1 кВт, то срок окупаемости панелей будет намного дольше.
• Срок службы батарей. При правильной эксплуатации надежные панели отслужат более 30 лет.
• Месторасположение панелей и регион проживания. Если в вашем регионе благоприятные условия для работы солнечной станции, то соответственно, и эффективность их работы будет выше, а значит, быстрее окупят себя. Правильно выбранные крепления для солнечных панелей так же влиют на КПД и срок окупаемости.

Согласно статистике средний срок окупаемости солнечных батарей в Центральной и Южной Европе составляет около 5 лет.

С каждым годом ученые занимаются разработками новых технологий по созданию солнечных панелей, которые смогут выдавать больше энергии при захватывании солнечных лучей. А увеличенный показатель производительности сможет сократить срок окупаемости солнечной системы и тем самым повысить экономическую целесообразность ее установки.

11 лучших солнечных панелей - Рейтинг 2020

Эксперт: Давид Вайнберг

*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.

1. 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).
2. 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.

1. Если ставится цель создания мини-электростанции, то предпочтение отдается мощным стационарным модулям с хорошей защитой от снега, дождя, мороза и т. д.
2. 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.

1. 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.
2. Чаще всего в интернет-магазине АлиЭкспресс продаются солнечные батареи с маркировкой класс В. Это означает, что незначительные дефекты, не влияющие на работоспособность, допускаются.
3. 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.

эффективность панелей, мощность на квадратный метр

Если вы хотите самостоятельно себя обслуживать электричеством, тогда идеальным вариантом является установка солнечной системы. При помощи размещения солнечных батарей вы сможете перерабатывать солнечный свет на электричество и тем самым покрывать все свои нужды, не прибегая к услугам общей сети. Но здесь одной или двух батарей будет недостаточно. Придется обзавестись целым комплектом. Чтобы в полном объеме покрывать электрорасходы своего дома, необходимо перед покупкой солнечных батарей ознакомиться с основными техническими характеристиками, а в особенности с показателем чистой выработки (КПД).

Содержание статьи

Показатель КПД солнечных панелей

КПД – это коэффициент полезного действия, который измеряется в процентах. Для солнечных батарей – это показатель, который определяет, сколько электричества на выходе мы получим при попадании на поверхность панелей солнечного света. Другими слова – это экономическая целесообразность работы солнечной батареи. В данный показатель уже включены все затраты, которые направляются на переработку солнечного света в электричество с учетом работы и других дополнительных технических устройств.

Сегодня средний показатель КПД для качественных солнечных панелей находится в пределах от 17 до 21%.

Важно понимать, что эта цифра на выходе не всегда будет в рамках заявленной производителем. Процент эффективности работы панели указывается с учетом соблюдения всех правил, то есть угла наклона солнечных лучей и уровня радиации. В случае облачной погоды или изменения траектории солнечных лучей в зависимости от времени года показатель КПД будет снижаться. Поэтому, чтобы не терять электричество, приходится покупать больше солнечных батарей, чтобы исключить риски нехватки энергии на покрытие всех потребностей.

От чего зависит КПД

На высокий процент эффективной выработки электроэнергии батареями влияет множество факторов. Основными из них являются:

• Угол падения солнечного света на поверхность панелей.
• Температурный коэффициент.
• Погодные условия.
• Наличие тени, грязи, снега.
• Затемнение элементов.

Максимальная эффективность солнечных панелей достигается при попадании солнечного света на поверхность модулей под углом 90 градусов, то есть перпендикулярно. При этом, даже если батарея располагается с учетом всех требований угла наклона, поверхность фотоэлементов должна быть чистой и не заслоняться деревьями или другими постройками.

Сегодня можно приобрести солнечную батарею, которая уже оснащена функцией слежения и контроля расположения солнца. То есть панель сама подстраивается под угол падения солнечных лучей. Но подобные устройства достаточно дорого стоят и применяются на промышленных объектах.

При установке солнечных модулей следуйте рекомендациям специалистов. Во-первых, выбирайте южную сторону для размещения конструкций, чтобы избежать попадания тени на них, а во-вторых, соблюдайте угол наклона согласно времени года и региона проживания. Ведь чем больше солнечного света попадает на поверхность, тем выше КПД, а соответственно, и выработка электроэнергии. Учитывайте, что в зимнее время показатель эффективности может подать в половину, а то и больше. И не забывайте очищать модули от снега и грязи, так как это становится препятствием для попадания света.

Еще одним важным препятствием, снижающим общую эффективность выработки батареями электрического тока, выступает температурный коэффициент. В результате попадания солнечных лучей на поверхность модулей они нагреваются, температура может доходить до 80 градусов. Критические температурные значения напрямую отражаются на уровне КПД. Показатель снижается. Необходимо проводить мероприятия, направленные на уменьшение потери эффективности. Например, это можно сделать за счет свободного пространства между батареями, из-за чего воздушные массы смогут охлаждать модули, а также путем периодического протирания их.

Как увеличить КПД панелей

Можно ли повысить эффективность солнечных батарей? Чтобы получить максимальный эффект от установки солнечной системы необходимо соблюдать все правила эксплуатации панелей: контролировать угол наклона, правильно разместить с возможностью проветривания, очищать поверхность фотоэлементов и исключать затемненные участки. Кроме того, отдавайте предпочтение тем батареям, которые изготовлены из высококлассного кремния. Именно они смогут обеспечить наивысший КПД.

Повысить КПД солнечной панели

Сегодня этим вопросом занимаются научно-исследовательские центры, и данное направление является приоритетным. Инженерами предпринимаются попытки производить такую солнечную систему, которая будет состоять из модулей разных материалов. Смысл такой задумки заключается в том, чтобы разные материалы и несколько слоев могли впитывать в себя все типы энергии: как инфракрасное излучение, так и ультрафиолетовое. Подобное решение сможет повысить КПД в два, а то и в три раза. Ученые предполагают, что такие современные модули смогут производить до 90% эффективности. Более высокий процент производительности позволяет не только вырабатывать больше энергии, но и сократить срок окупаемости.

Максимальные показатели КПД

Стандартной для хороших дорогих монокристаллических панелей является выработка энергии на уровне 20-25%. Если взять во внимание отдельные высококачественные панели, то максимальное значение зафиксировано на уровне 30% для домашних условий и 25% для промышленных объектов. Также на рынке есть модели с показателями КПД до 47%. На сегодняшний день это самые высокие значения. Они производятся торговой маркой «Шарп» и состоят из трех слоев на основе специальных линз Френеля, благодаря чему больше фокусируют света на своей поверхности. Между слоями находится диэлектрическая прослойка, которая служит туннелем. Здесь также в преобразовании энергии участвуют световые частицы, за счет чего мощность батареи используется на полную.

Тип батарей с показания КПД выше 40% является особым видом последних разработок и не находится в свободном доступе для широкого круга потребителей.

Среди доступных вариантов с максимальной эффективностью лидером является солнечная батарея от мировой компании «Солар Сити». Уже несколько лет она выпускает панели с КПД более 22%. Однако сразу стоит отметить высокую стоимость таких конструкций, и позволить себе целую солнечную станцию минимум из 10 панелей сможет не каждый. Но лабораторные опыты не заканчиваются, поэтому в скором времени и в данной сфере будут свои особые технологии, которые позволят быстрее окупить затраты и получить максимум от солнца. Так же добиться максимального КПД позволяет установка правильных креплений для солнечных панелей, которые обеспечат нужный угол наклона.

Самые мощные солнечные батареи: рейтинг, сравнение

С каждым днем гелиосистемы приобретают все большую популярность. Несмотря на то, что еще многие жители нашей страны не готовы переходить на солнечный тип энергопотребления, на рынке представлено огромное разнообразие солнечных панелей. Они отличаются между собой не только ценой и производителем, но и техническими характеристиками, которые напрямую скажутся на эффективности работы и количестве вырабатываемой солнечной энергии. Если вы хотите мощную солнечную станцию, которая будет покрывать все ваши расходы электричества, тогда ознакомьтесь с самыми мощными представителями панелей.

Содержание статьи

На что влияет мощность солнечных батарей

Одним из главных показателей, по которым выбирают солнечную батарею, является мощность. Соответственно, чем выше ее показатель, тем больше энергии она сможет вырабатывать при соблюдении условий размещения и климата региона. На основе мощности вычисляется, сколько она сможет обслужить электрического оборудования. То есть, если у вас большие потребности в электроэнергии и вы хотите их все покрыть при помощи солнечного света, тогда нужно будет приобретать несколько солнечных батарей с максимальной мощностью, тем более что ток нужен и в темное время суток и в пасмурные дни, а КПД работы в эти дни предельно низок.

Самые высокие показатели мощности

Сегодня на рынке представлено много как дорогих, так и более дешевых моделей солнечных панелей. Все они отличаются между собой фирмой, ценой и техническими характеристиками. Одним из самых главных показателей является мощность. Как мы уже сказали, от нее зависит количество выработанной энергии. Чем она выше – тем больше. Поэтому, если вы хотите обеспечить все электронужды вашего дома, выбирайте солнечные батареи с высоким показателем мощности. К мощным модулям можно отнести батареи, где данный показатель находится в пределах от 250-300Вт и выше. Так же важным моментом является выбор столов для солнечных панелей.

Наиболее эффективные панели

Ниже мы собрали для вас самые эффективные солнечные батареи от известных производителей, где показатель мощности составляет свыше 300Вт.

LG 315 N1C-G4 NeON™2

LG – это известная южнокорейская компания, которая помимо различных видов техники занимается и выпуском солнечных батарей. Модули отличатся высоким качеством и мощностью – 315Вт. Среди всех производителей на рынке фотовольтаики LG можно смело отнести к лидерам. Во-первых, это связано с высоким процентом эффективности, а во-вторых, с использованием передовых технологий для производства, что делает солнечные панели не только качественными, но и долговечными.

Сложность технологического процесса заключается не только в производстве, но и в сборке модуля. Каждая пластина проходит тщательный контроль и тестируется на выявление каких-либо отклонений или повреждений. После их изучения каждая ячейка проходит стадию жидкостного травления щелочью перед выпуском. Результатом становятся темно-черные модули с трехслойным покрытием EVA и отражающей пленкой.

LG NeON ™ 2 относятся к монокристаллическому типу батарей. Они выполнены с кремниевым покрытием с двух сторон. Благодаря специальной технологии они не просто активно вырабатывают энергию, но при помощи специального покрытия способны повышать генерацию свободных частиц, что в результате приводит к большей выработке электротока. То есть солнечную энергию вырабатывает не только одна сторона модуля с фотопокрытием, а одновременно две, тем самым повышая мощность системы.

BenQ SunForte 333 PM096B00

Еще одним достойным представителем на рынке солнечных батарей является BenQ Solar. Тайваньская фирма, которая также отличается качественной продукцией не только в мире техники, но и в области фотовольтаики. Компания специализируется на гелиевых модулях с мощностью в 333 Вт и общей эффективностью до 20,5%. Солнечная панель SunForte PM096B00 представлена в темно-черном цвете и заключена в профиль из анодированного алюминия.

По мощности представленная фирмой BenQ солнечная батарея признана одной из самых производительных. Это в первую очередь связано со специальной обратно-контактной технологией, которая повышает выработку электроэнергии даже при наличии батарей с небольшой площадью и невысокой солнечной радиации, тем самым позволяя сэкономить как на территории, так и на количестве модулей. Инженеры постоянно работают над увеличением общей эффективности и внедрят новые передовые технологии, а все потому, что в распоряжении компании имеется собственная научно-исследовательская база.

Если подробнее о солнечных батареях SunForte PM096B00, то они при своих вполне компактных размерах производят в несколько раз больше энергии, чем стандартные модульные системы. Ячейки солнечных панелей покрыты трехслойной пленкой типа EVA, а ее поверхность защищена противоударным стеклом, которое обладает антибликовым действием. Это особые преимущества, которыми наделены солнечные батареи от Тайваньской фирмы. Также стоит отметить, что в комплекс с батареями входят соединительные кабели, распределительная коробка с многофункциональным действием и байпасными диодами.

На основе проведенных исследований были зафиксированы показатели потери мощности, которые составили всего 13% за 25 лет эксплуатации. Приведенные данные говорят о высокотехнологическом процессе и использовании качественных материалов.

Рейтинг солнечных батарей по мощности

NeON™ 2 BiFacial

Еще один вариант гелиевых солнечных панелей – NeON™ 2 BiFacial от южнокорейской фирмы LG. Эту батарею можно отнести к новинкам, в которую инженеры постарались внедрить только самые последние разработки. Солнечная батарея даже была удостоена награды на выставке товаров – двухсторонних гелиевых панелей, по большей степени благодаря внедрению технологии Сello Technology™. Суть ее заключается в особой возможности перенаправлять токопроводящие пути к выходу модуля. То есть теперь генерируемая солнечная энергия распределяется на 12 тонких проводников и тем самым позволяет снизить потери тока, соответственно увеличивая эффективность работы солнечной батареи в сравнении с другими панелями, работающими по традиционной методике.

Сегодня NeON™ 2 BiFacial – это единственная солнечная батарея, в технических характеристиках которой указана номинальная мощность 375 Вт, а максимальная подтвержденная 400 Вт. Ее смело можно назвать самой мощной. Кроме того, за счет прозрачных фотоэлементов, которые активно собирают солнечный свет и генерируют его, эффективность работы панели достигает самых высоких показателей, так как в преобразовании тока участвуют не только захваченные модулем частицы, но и отраженные. Дополнительно можно получить до 30% энергии.

Как выбрать подходящую мощность

Солнечные батареи имеют разную мощность и напряжение. Выбор мощности напрямую зависит от необходимо количества затрат электроэнергии. То есть сначала вам нужно рассчитать суточную или месячную норму энергопотребления в вашем доме или на промышленном объекте. Необходимо произвести корректировку полученного значения, а именно:

• Прибавить 20% к общим затратам, так как дополнительно энергия будет тратиться на работу инвертора и аккумулятора, а также преобразование постоянного тока в переменный.
• Прибавьте еще до 20%, если в вашем регионе наблюдается недостаточное количество солнечных дней, что напрямую скажется на КПД батареи, так как максимальная ее эффективность достигается только при прямом попадании лучей на панель.
• Если в течение года вы не меняете угол наклона панелей, то эффективность их работы снижается, а соответственно это снова потери, которые требуют поправки.

Расчет мощности напрямую зависит от того, какие задачи вы возлагаете на солнечные батареи: полное снабжение или частичное. Если вы хотите обеспечить весь дом за счет только солнечной станции, тогда придется приобрести не одну панель с высокой мощностью.

Для большего понимания, чтобы правильно подобрать панель, необходимо значение номинальной мощности умножить на количество часов, при которых наблюдается наибольший уровень солнечной радиации в конкретный месяц в году. Полученное значение и будет служить показателем продуктивности тока в сутки. Далее общие затраты электроэнергии с учетом изложенных корректирующих факторов разделите на суточную продуктивность панели. В результате вы поймете: либо вам нужно приобретать систему с повышенной мощностью, либо увеличить количество панелей.

КПД солнечных батарей: как рассчитать, повышение эффективности

Наверно, мало найдется сейчас людей, кто бы ни слышал о солнечных панелях и о домашних солнечных электростанциях. Мы сегодня поговорим об экономической целесообразности такового вида энергии, а в частности о том, какое кпд солнечных батарей.

Как устроена солнечная батарея

Все современные солнечные батареи работают благодаря открытию, сделанным физиком Александром Беккерелем в 1839 году — самого принципа работы полупроводников.

Если нагревать кремниевые фотоэлементы на верхней пластине, то атомы кремниевого полупроводника высвобождаются. Их стремятся захватить атомы нижней пластины. В полном соответствии с законами физики, электроны нижней пластины должны вернуться в первоначальное состояние. Этим электронам открывается один путь — по проводам. Сохранённая энергия передается аккумуляторам и возвращается вновь в верхнюю кремниевую пластину.

Где теряется производительность

В сами элементы заложены очень большие возможности. Теоретически, из расчета, КПД солнечной панели может составлять 80–87 %!

Но из практики мы знаем, что их эффективность крайне мала. Коэффициент полезного действия фактически находится в пределах 15–20 %. Именно такую часть электричества способны вырабатывать современные солнечные панели из всего солнечного потока, попадающего на принимающие фотоэлементы.

1. Несовершенство технологии производства.
2. Недостаточно чистые компоненты для изготовления.
3. Погрешности при сборке.

Это всего лишь малая часть тех составляющих причин, куда уходит энергоэффективность.

Также необходимо учитывать и погодные условия. Какая бы современная солнечная панель не была — она не будет эффективно работать, если солнце закрыто облаками или расположено над горизонтом. Эту причину сложно регулировать. Значит единственное средство — повышать эффективность самих панелей.

К этим перечисленным трудностям следует добавить и то, что процесс очистки и получения кристаллов сам по себе – достаточно дорогая процедура. Без этого необходимого комплекса высокотехнологичных работ, трудно добиться ожидаемого эффекта.

Конечно, есть солнечные панели с высоким КПД. Но их конечная стоимость настолько высока, что недоступна для массового покупателя.

Материал для панелей

Все современные системы преобразования солнечной энергии теоретически могут выдавать до 25 %. Эти показатели достигнуты при наиболее благоприятных условиях работы. В реальной жизни этот показатель еще меньше. Практика показывает, что для многих изделий считается хорошим коэффициент полезного действия до 15 %.

Поэтому для промышленного получения электричества, используются значительные площади элементов солнечных батарей.

Немаловажным фактором является сам материал, из которого изготавливаются панели.

В массовом производстве для создания панелей используется кремний. Но проблема как раз в том и состоит, что он работает от солнечного излучения, но воспринимает только инфракрасный спектр излучения. Ультрафиолетовая энергия ими не фиксируется и пропадет напрасно.

Мало того. На КПД солнечной батареи оказывает большое влияние и сам кремний. Вернее тот тип, который применяется в фотоэлементах.

Известно, все панели различаются на три вида, по типу строения кремния:

1. Монокристаллические. КПД таких элементов 10–15 %. По цене наиболее дороже других панелей, но наиболее эффективные. Именно метод, которым наносится кремний, определяет и стоимость конечного продукта.
2. Поликристаллические. Эффективность значительно ниже, но по критерию «цена/качество», конечная стоимость 1 Ватта энергии гораздо ниже. При этом некоторые модели по эффективности не уступают монокристаллам.
3. Тонкопленочные панели. В основе таких устройств — аморфный кремний. При их простоте в изготовлении и доступной цене — наверное, самый массовый вид устройств. Но большинство покупателей отмечают, что КПД таких конструкций очень мал. На уровне 5–6 %. Мало того. В процессе длительной работы этот показатель уменьшается, и отдача фотоэлементов становится еще меньше.

Солнечная погода — существенный фактор, влияющий на производительность. Те же тонкопленочные виды могут стабильно работать и в пасмурную погоду. Но при этом производительность настолько мала, что нужного эффекта трудно достигнуть. Необходим высокий уровень КПД, как у монокристаллов, но с облачностью этот показатель стремительно снижается.

Есть экспериментальная формула, которая наглядно показывает зависимость кпд солнечных батарей от угла, под которым солнечные лучи попадают на поверхность фотоэлементов.

Расчет производительности

Применение солнечной энергии и экономическую рациональность таких концепций обусловливает эффективность всех видов систем солнечных батарей. Прежде всего учитываются затраты, обращённые на преобразование энергии солнца в электрическую.

Насколько окупаемы и эффективны такие системы, определяют и такие факторы как:

• Тип гелиопанелей и сопутствующего оборудования;
• КПД фотоэлементов и их стоимость;
• Климатические условия. В разных регионах — разная солнечная активность. Она же влияет и на срок окупаемости.

Как подобрать нужную производительность

Перед покупкой панелей необходимо знать, какую необходимую эффективность сможет выдавать солнечная батарея.

Если ваш домашний уровень потребления составляет, к примеру, 100 кВт/месяц (по электросчетчику), то целесообразно чтобы гелиоэлементы вырабатывали столько же.

С этим определились. Пойдем дальше.

Понятно, что гелиостанция работает только в дневное время суток. Мало того — паспортная мощность будет достигнута при наличии ясного неба. Кроме этого, пика мощности можно добиться при условии падения лучей солнца на поверхность под прямым углом.

При изменении положения солнца изменяется и угол панели. Соответственно, при больших углах будет наблюдаться заметное снижение мощности. Это только при условии ясного дня. В пасмурную погоду можно гарантировать падение мощности в 15–20 раз. Даже небольшое облачко или дымка вызывает падение мощности в 2–3 раза. Это тоже надо принимать во внимание.

Теперь — как рассчитать время работы панелей?

Рабочий период, при котором батареи смогут эффективно работать практически на всю мощность, составляет примерно 7 часов. С 9–00 до 4–00 вечера. В летнее время световой день больше, но и выработка электричества в утреннее и вечернее время совсем мала — в пределах 20–30 %. Остальная часть, это 70 %, будет вырабатываться, опять-же, в дневное время, с 9 до 16 часов.

Итак, получается, что если панели имеют паспортную мощность 1 кВт, то в самый летний, самый солнечный день выработают 7 кВт/час электроэнергии. При том условии, что проработают с 9 до 16 часов дня. То есть в месяц это составит 210 кВт/час электроэнергии!

Это комплект панелей. А одна панелька мощностью всего-навсего в 100 ватт? За день она даст 700 ватт/час. В месяц 21 кВт.

Плюсы

1. За счет того, что в панелях нет подвижных узлов и элементов, повышается долговечность. Производители гарантируют срок службы в 25 лет.
2. Если соблюдать все регламентные работы и правила эксплуатации работа таких систем увеличивается до 50 лет. Обслуживание довольно несложное — своевременно очищать фотоэлементы от пыли, снега и других естественных загрязнений.
3. Именно долговечность системы — определяющий фактор для покупки и монтажа панелей. После того как все затраты себя окупят, вырабатываемое электричество получится бесплатным.

Самое главное препятствие для широкого применения таких систем — их высокая стоимость. При низком КПД бытовых солнечных панелей, есть серьезные сомнения в экономической необходимости именно в таком способе добычи электроэнергии.

Но опять же, надо разумно оценивать возможности данных систем и, исходя из этого, рассчитывать ожидаемую отдачу. Полностью заменить традиционную электроэнергию не выйдет, но получить экономию, используя и солнечные системы, вполне реально.

Кроме того, сложно не заметить такие выгоды как:

• Получение электричества в самых удаленных от цивилизации районах;
• Автономность;
• Бесшумность.

Минусы

1. Энергетическая установка нуждается в периодическом обслуживании. То есть к ним должен быть постоянный и свободный доступ.
2. Чем выше энергоотдача, тем больше панелей требуется. Из этого вытекает вывод — чем больше элементов, тем больше места им нужно.
3. Выработанное электричество должен хранить аккумулятор. Уровень заряда необходимо постоянно контролировать. А сами аккумуляторы, по всем нормам безопасности, держать в отдельном и вентилируемом помещении.
4. Как уже говорилось, сами элементы в летнее время сильно нагреваются. А это практически вдвое снижает их производительность. Избежать потерь при нагреве можно, если оборудовать дополнительную приточную вентиляцию, или как минимум оставить пространство между панелями и теми поверхностями, на которых они смонтированы. Дополнительные потоки воздуха будут охлаждать работающие элементы.
5. Эффективная работа возможна только при идеальных погодных условиях.
6. Максимум электричества вырабатывается, если выдержан прямой угол падения лучей солнца на поверхность панели. Это условие можно выдержать если снабдить систему автоматическими поворотными механизмами, что накладывает дополнительные затраты на эксплуатацию и ремонт. Механические элементы неизбежно будут выходить из строя.
7. Со временем использования самих панелей, их КПД, естественным образом, уменьшается.
8. Место установки необходимо выбирать таким образом, чтобы все солнечные панели большую часть времени находились на солнце, а не в тени.

Если проектируется полновесное снабжение дома «энергией солнца», на всю систему денег надо много и сразу.

Заключение

Мы провели сравнительный анализ типов солнечных батарей. Насколько они эффективны и окупаемы. Их слабые и сильные стороны. Вывод о целесообразности их применения в быту остается, в конечном итоге, за потребителем.

Видео по теме

Facebook

Twitter

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Pinterest

: какие панели наиболее эффективны?

Тем, кто ищет наиболее эффективные солнечные панели для своей солнечной энергетической системы, первое, что вам нужно знать, - это как сравнивать 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.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем регионе в 2020 г.

Ключевые выводы об эффективности солнечных панелей

• Самые эффективные солнечные панели, доступные сегодня, составляют примерно 23%
• SunPower, LG и REC Solar делают наиболее эффективными солнечные панели
• Начните сравнивать солнечные расценки с высокоэффективным оборудованием на EnergySage Marketplace

Эффективность солнечной панели: что вам нужно знать

Эффективность солнечной панели - это измерение 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 , что, в свою очередь, зависит от их состава, электрической конфигурации, окружающих компонентов и т. Д.

При одинаковом количестве солнечного света, сияющем в течение одинакового времени на двух солнечных панелях с разными показателями эффективности, более эффективная панель будет производить больше электроэнергии, чем менее эффективная панель.Эффективность солнечных панелей 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.

Многие потребители и люди в солнечной промышленности считают эффективность солнечных панелей самым важным критерием при оценке качества солнечных батарей. Хотя это важный критерий, он не единственный, на который следует обращать внимание при оценке того, устанавливать ли определенную солнечную панель. Эффективность солнечной панели связана со способностью панели преобразовывать энергию при низкой стоимости и высокой скорости подачи.

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%.

Самые эффективные солнечные панели: 5 лучших

Вот пятерка лучших производителей солнечных панелей в 2019 году, составленная на основе наиболее эффективных солнечных панелей, которые они могут предложить:

1. SunPower (22,8%)
2. LG (22,0%) )
3. REC Solar (21,7%)
4. CSUN (21,2%)
5. Solaria (20.5%)

Самые эффективные солнечные панели на рынке сегодня имеют рейтинг эффективности до 22,8% , тогда как большинство панелей имеют рейтинг эффективности от 15% до 17%. Панели SunPower известны как самый эффективный бренд солнечных панелей на рынке. Несмотря на то, что они будут иметь более высокую цену, SunPower часто становится фаворитом потребителей для всех, кого интересует эффективность как основной показатель. Тем не менее, ознакомьтесь с Приложением 1, чтобы узнать обо всех ведущих брендах и самых эффективных солнечных панелях, которые вы можете найти.

Максимальное производство или максимальное смещение: Если ваша цель - максимизировать количество 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 солнечной системы.

Стоимость против стоимости: Более эффективные солнечные панели обычно стоят больше, чем их менее эффективные аналоги.Возможно, вы захотите проанализировать, оправдана ли такая 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 представления характеристик 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 установлением 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 солнечных панелей для фотоэлектрических моделей по производителям

Чтобы узнать больше об эффективности солнечных панелей, а также о других критериях оценки солнечных панелей, см. Исследование EnergySage под названием «Как оценить солнечные панели».Если вам интересно, почему вам вообще нужно заботиться об эффективности солнечных панелей, посмотрите наше видео ниже:

Три совета для покупателей солнечной энергии

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

As При любой дорогостоящей покупке покупка установки солнечной панели требует тщательного исследования и рассмотрения, включая тщательный анализ компаний в вашем районе. В недавнем отчете Национальной лаборатории возобновляемой 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 понадобится сеть установщиков, например EnergySage. Вы можете получить бесплатные расценки 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 которой мы настоятельно рекомендуем домовладельцам рассматривать все варианты солнечных батарей, а не только бренды, достаточно крупные, чтобы платить за самую рекламу. В недавнем отчете правительства США было обнаружено, что крупные установщики на 2000-5000 долларов дороже, чем мелкие солнечные компании . Если у вас есть предложения от некоторых крупных установщиков солнечной энергии, убедитесь, что вы сравниваете эти предложения с предложениями местных установщиков, чтобы не переплачивать за солнечную энергию.

3. Не менее важно сравнивать все варианты вашего оборудования.

Специалисты по установке в национальном масштабе не просто предлагают более высокие цены - они также, как правило, имеют меньше вариантов солнечного оборудования, что может оказать значительное влияние на производство электроэнергии вашей системой.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 высокие показатели 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 что хочет получить приблизительную оценку установки, на начальном этапе покупки солнечной энергии, 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, воспользуйтесь нашей платформой сравнения расценок.

ПРИМЕЧАНИЕ: данные в этом разделе последний раз обновлялись в январе 2020 года и обновляются каждые 6 месяцев.

Основные солнечные элементы

Узнайте, сколько будут стоить солнечные панели в вашем регионе в 2020 г.

Самые эффективные солнечные панели 2020 - Обзоры экологически чистой энергии

Номинальная мощность солнечной панели, измеренная в ваттах (Вт), определяется в стандартных условиях испытаний (STC) и измеряется при температуре элемента 25 ° C. Однако в реальных условиях температура элемента обычно значительно превышает 25 ° C, в зависимости от температуры окружающего воздуха, скорости ветра, времени суток и количества солнечного излучения (солнечная энергия - Вт / м2).

Обычно температура элемента на 20-30 ° C выше, чем температура окружающего воздуха, что соответствует примерно 8-12% снижению общей выходной мощности, в зависимости от типа солнечного элемента и его температурного коэффициента.

Повышение температуры элемента снижает выходную мощность на определенную величину на каждый градус выше 25 ° C (STC). Это известно как температурный коэффициент мощности , который измеряется в% / ° C . Монокристаллические панели имеют средний температурный коэффициент (или потери) -0,38% / ° C, в то время как поликристаллические панели немного выше при -0,40% / ° C. Монокристаллические ячейки IBC имеют гораздо лучшие (ниже) температурный коэффициент около -0.30% / ° ° C, в то время как ячейки , наиболее эффективные при высоких температурах, представляют собой ячейки HJT (гетеропереход) , которые составляют всего -0,26% / ° ° C.

КПД панели солнечных батарей | Solar.com

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, а также 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 по проводке и шинам 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.

Эффективность измерения довольно проста. 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 наивысшей эффективностью на рынке сегодня могут достигать эффективности 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 играют роль в уравнении эффективности солнечных элементов. Три основных компонента:

• Компоненты листового 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, антибликовое покрытие, которое используют почти все солнечные панели, представленные 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 батареями, они могут генерировать электричество из солнечной энергии только до определенного момента. После этого момента (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 также позиционирует себя как производитель оборудования премиум-класса во всем мире.Благодаря множеству 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 более 20 лет предоставляет экологически чистые и высокоэффективные продукты, услуги и инвестиции для солнечной энергетики . 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 максимальным КПД 21,7%. REC использует уникальную гибридную технику производства, называемую гетеропереходом , которая сочетает в себе кристаллический и тонкопленочный материал для производства панелей на 60 ячеек с высокой плотностью питания.

Solaria стремится выделиться благодаря передовым технологиям. В отличие от большинства солнечных панелей, панели Solaria не имеют сборных шин, которые помогают избежать точек отказа и потери эффективности, параллельных подстроков 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. Имея меньшее количество панелей для жилых помещений, 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 двусторонними 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 ближайших 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 возможность установить навес от солнечной батареи, чтобы переставить 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 разрабатывает 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 батарей. Тонкий слой снега не сильно повредит солнечной эффективности. Узнайте больше о снегопаде с солнечной батареей и решениях для сильного снегопада 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.

Насколько эффективны солнечные панели? (2021)

Какие факторы определяют эффективность солнечных панелей?

Солнечные панели обычно способны преобразовывать от 15% до 22% солнечной энергии в полезную энергию, в зависимости от факторов , таких как расположение, ориентация, погодные условия и т. Д. Количество солнечного света, которое системы солнечных панелей могут преобразовать в фактическое электричество, называется , производительность , и результат определяет эффективность солнечных панелей.

Чтобы определить эффективность солнечных панелей , панели испытываются в стандартных условиях испытаний (STC). STC указывает температуру 25 ° C и энергетическую освещенность 1000 Вт / м ² . Это эквивалентно солнечному дню, когда падающий свет падает на обращенную к солнцу поверхность под углом 37 °. В этих условиях испытаний эффективность солнечной панели составляет 15%. с площадью поверхности 1 м ² будет производить 150 Вт.

Помимо стандартных условий испытаний, солнечные панели тщательно проверяются на работоспособность в экстремальных условиях .

Обширные испытания солнечных панелей в экстремальных условиях

Обширные испытания солнечных панелей в экстремальных условиях

Ни один заказчик не хочет получать солнечные панели, которые технически не годятся. Солнечная энергия дает основные преимущества, но важно, чтобы в вашем доме была установлена ​​солнечная панель правильного типа. Чтобы гарантировать качество солнечной панели, она тщательно тестируется в экстремальных условиях.

Ветер

Ветер - одна из наиболее прогнозируемых причин повреждения солнечных элементов. Производители солнечных панелей проводят обширные испытания в аэродинамической трубе, чтобы уменьшить потенциальные повреждения.

град

Испытание града состоит из искусственного града со скоростью от 20 до 30 м / с . Солнечные элементы остаются неповрежденными на этих скоростях.

Снег

Толстый слой снега может быть слишком тяжелым для солнечной панели. Солнечные элементы перестают работать, когда на солнечной панели накапливается более 5 см снега, что снижает эффективность солнечной панели на 100%.

Лед

Лед накапливается на поверхности солнечных элементов, когда не нанесено силиконовое покрытие . Накопление льда может потенциально снизить эффективность солнечных панелей с 25 до 100% .

Химический остаток

Для растворения остатков химикатов на поверхность солнечных элементов должно выпадать не менее 20 мм осадков. Исследования показали снижение эффективности солнечных панелей на на 0,2% , когда они покрыты слоем химических отложений.

УФ-деградация

Структура солнечного элемента может отслаиваться из-за деградации, вызванной УФ-излучением . Еще одним следствием может быть изменение цвета отдельных солнечных элементов.

Испытание на влажное тепло

Испытание на влажное тепло проводится для проверки долговечности солнечных панелей в условиях высокой влажности . Влажность может привести к коррозии и нарушению подключения модуля, а также к общему снижению эффективности солнечной панели.

Сопротивление изоляции

Сопротивление изоляции определяется прочностью материала.В слабых материалах утечка тока может произойти по краям солнечной панели.

Термоциклирование

Температурный цикл может вызвать отказ компонентов солнечной панели. Эти компоненты включают солнечные элементы, межсоединения, паяные соединения и соединения модулей.

При установке важно учесть все факторы, которые могут повлиять на эффективность солнечной панели . Кроме того, очень важно, чтобы максимально увеличил выпуск с самого начала.

Зачем проводить всесторонние испытания эффективности солнечных панелей в экстремальных условиях?

Тестирование эффективности солнечных панелей проводится для предотвращения продажи на рынке низкокачественных солнечных панелей. Производитель должен доказать, что солнечные элементы имеют долговечность и долговечность . Солнечные панели, доступные на рынке Великобритании, сертифицированы путем предварительного прохождения всестороннего тестирования.

Обычно солнечные элементы тестируются на современных, полностью автоматизированных испытательных установках.Этот высокий стандарт при тестировании позволяет классифицировать эффективность солнечных панелей в группах с аналогичной выходной мощностью .

Какие типы солнечных панелей наиболее эффективны?

Существует множество типов солнечных панелей. Наиболее распространенные типы солнечных панелей:

Важно понимать, что эффективность отдельного солнечного элемента не равна эффективности солнечных панелей (модулей) как системы.В то время как эффективность солнечных батарей обычно составляет около 15-20%, эффективность солнечных батарей в некоторых случаях может достигать 42%.

Однако, если не указано иное, производительность солнечных элементов измеряется в лабораторных условиях. Таким образом, хотя 42% - это впечатляющая производительность, лабораторные условия отличаются от реальных, и это неприменимо к бытовым пользователям.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели, также называемые монокристаллическими элементами , изготавливаются из чистейшего кремния.Кристалл кремния этого типа выращивается в сложном процессе для получения длинного стержня. Затем стержень разрезают на пластины, из которых будут образовываться солнечные элементы. Известно, что монокристаллические солнечные панели обеспечивают наивысшую эффективность в стандартных условиях испытаний по сравнению с двумя другими типами солнечных элементов. Текущая эффективность монокристаллических солнечных панелей составляет 22-27%. Монокристаллическую панель можно узнать по закругленным краям и темному цвету.

Поликристаллические солнечные панели

Солнечные панели, изготовленные из поликристаллических солнечных батарей , также называемые мультикристаллическими элементами , немного менее эффективны, чем панели, состоящие из монокристаллических солнечных элементов.Это связано с характером производства. Кремний выращивают не как отдельную ячейку, а как блок кристаллов. Эти блоки затем разрезаются на пластины для производства индивидуальных солнечных элементов. Текущий КПД поликристаллических солнечных панелей составляет 15-22%. Поликристаллические солнечные панели можно распознать по квадратному сечению и синим крапинкам.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели изготавливаются путем покрытия подложки из стекла, пластика или металла одним или несколькими тонкими слоями фотоэлектрического материала.Тонкопленочные солнечные панели обычно гибкие и имеют небольшой вес. Известно, что тонкопленочные солнечные панели разрушаются несколько быстрее, чем моно- и поликристаллические солнечные панели. Производство таких панелей менее сложно, поэтому их выход на 5% меньше КПД монокристаллических солнечных панелей. Обычно тонкопленочные элементы обеспечивают КПД солнечных панелей от 15 до 22%.

Технология тонкопленочных солнечных панелей сокращает разрыв в эффективности с более дорогими типами солнечных панелей, поэтому тонкопленочные солнечные панели устанавливаются на крупномасштабных проектах и ​​на солнечных электростанциях, побивающих рекорды.

4 ключевых атрибута при выборе солнечных батарей

• Стоимость установки ваших солнечных панелей за метр.

• КПД солнечной панели всего модуля солнечной панели.

• Срок службы индивидуальных солнечных элементов.

• Эстетика и стиль вашей солнечной панели.

Чтобы помочь вам найти лучшие солнечные панели для вашего дома, воспользуйтесь нашим 6-шаговым видео-руководством:

Тенденции солнечных панелей

На рынке солнечной энергии наблюдается высокая конкуренция .Новые гиганты, такие как Китай и Индия, являются крупнейшими загрязнителями, а также мировыми лидерами в развитии солнечных электростанций. Эта явная конкурентоспособность приведет к снижению цен на солнечные панели и более эффективные решения для хранения.

Все эти разработки в конечном итоге выйдут на рынок солнечных панелей для жилых домов . Это изменение приведет к появлению менее дорогих и на более эффективных модулей солнечной энергии , которые можно легко установить для ваших домов.

Мы понимаем, что поиск подходящего поставщика солнечных батарей требует вашего драгоценного времени.Мы делаем процесс выбора наиболее эффективной солнечной панели менее трудоемким и простым, предоставляя вам бесплатных и необязательных предложений от разных поставщиков. Как? Просто заполните контактную форму вверху страницы, указав свои потребности и предпочтения, и мы свяжемся с вами с самыми точными цитатами.

КПД солнечной панели ... Как выбрать максимальную мощность

Если вы думаете об установке солнечной системы в жилых домах, необходимо рассмотреть несколько компонентов, проанализировать затраты и принять решения. Перед установкой вы проведете много исследований и поговорите со многими профессионалами, которые проведут вас по этапам установки солнечной системы в жилых помещениях. Одним из ключевых компонентов, если не ключевым компонентом системы, является сама солнечная панель.

Что такое солнечные панели?

Солнечные панели состоят из солнечных элементов (фотоэлектрических элементов), которые преобразуют солнечный свет в электричество.Чем больше света попадает на солнечные элементы, тем больше энергии производится. Солнечный элемент преобразует солнечный свет в постоянный ток (DC), а инвертор, также являющийся частью системы солнечных панелей, затем преобразует постоянный ток в переменный (AC) - мощность, от которой расходуются ваши бытовые приборы. Энергия проходит через вашу электрическую коробку, как энергия, полученная из сети. Большинство владельцев домашних солнечных систем остаются подключенными к сети на тот случай, когда через солнечные панели не преобразуется достаточно энергии для питания дома (например, в пасмурные дни и ночью).Таким образом, они могут пользоваться бесперебойным питанием и платить только за ту сумму, которую они используют вне сети.

Насколько эффективны эти солнечные элементы для преобразования солнечного света в энергию? Это зависит от многих вещей. Первый - это тип солнечной панели, которую вы устанавливаете.

Из чего сделаны солнечные панели?

Большинство солнечных батарей изготовлено из кристаллического кремния или тонкопленочных солнечных элементов. Что касается солнечных систем в жилых домах, то большинство домовладельцев используют панели из кристаллического кремния, поскольку для выработки достаточного количества энергии обычно требуется больше тонкопленочных альтернатив.Это означает, что вам потребуется много места для установки этих типов солнечных панелей. В большинстве случаев домовладельцы не владеют достаточным количеством земли, чтобы это произошло.

Солнечные панели из кристаллического кремния меньше, эффективнее и дороже. Солнечные панели из монокристаллического кремния являются наиболее эффективными, так как кристаллы, из которых состоят эти типы панелей, имеют наиболее чистую форму. Солнечные панели из поликристаллического кремния имеют средний уровень эффективности и состоят из множества кристаллов, кристаллитов, что делает их вещество немного менее чистым и менее эффективным по сравнению с солнечными панелями из монокристаллического кремния.В среднем панели из монокристаллического кремния улавливают около 18-21% энергии солнца, тогда как панели из поликристаллического кремния захватывают около 15% энергии солнца.

Тонкопленочные солнечные панели наименее эффективны из всех, но это не значит, что они не так рентабельны. Если у вас есть земля, выбор этого варианта часто оказывается самым дешевым, даже если вам понадобится больше солнечных панелей, чтобы вырабатывать достаточно энергии от солнца для питания вашего дома. КПД таких панелей в среднем составляет около 15%.Но они более надежны при более высоких температурах и в условиях низкой освещенности, и их легче установить.

Сколько энергии вырабатывают солнечные панели?

Как обсуждалось выше, эффективность ваших солнечных панелей зависит от ряда факторов: от типа устанавливаемых солнечных панелей, ваших климатических условий, а также от размера солнечной системы. Солнечные панели оцениваются в зависимости от количества вырабатываемой ими энергии, а их выходная мощность определяется в ваттах. Если вы покупаете систему солнечных панелей для своего дома и видите систему мощностью 300 Вт или 225 Вт, или ваш инженер по солнечной энергии рекомендует систему мощностью 345 Вт для нужд вашего дома, это относится к количеству постоянного тока, которое будут производить солнечные панели, в идеальных климатических условиях.Средний диапазон бытовых солнечных систем составляет от 200 до 350 Вт; естественно, что системы с более высокой мощностью считаются более эффективными, чем системы с более низкой выходной мощностью. Цена, которую вы заплатите за систему солнечных панелей для дома, также будет зависеть от мощности. Цены на солнечную энергию основаны на долларах за ватт, поэтому размер и мощность вашей солнечной системы играют ключевую роль в том, сколько будет вам стоить вся ваша солнечная система.

Хотя мощность важна, она не является определяющим фактором того, насколько хорошо будут работать солнечные панели, которые вы устанавливаете.Вам необходимо принять во внимание местные климатические условия, количество прямого солнечного света, которое будет у вас после установки панелей, а также время года. Например, если вы живете в Сиэтле, у вас будет значительно меньше солнечного света, попадающего на ваши жилые солнечные панели, независимо от мощности или размера ваших солнечных панелей, по сравнению с людьми, живущими в Лос-Анджелесе или Аризоне, где достаточно солнечного света круглый год. . Кроме того, в Северной Америке у вас будет меньше часов солнечного света в зимнее время, где может темнеть уже 17:00, по сравнению с летом, когда солнце не заходит почти до 21:00 в большинстве случаев.

Эффективность солнечных панелей

Теперь, когда мы обсудили, что такое солнечные панели, из чего они сделаны и сколько энергии они могут производить, давайте соберем все компоненты вместе и обсудим эффективность солнечных панелей.

Перво-наперво. Что мы имеем в виду, когда говорим об эффективности? Насколько хорошо все компоненты системы работают вместе? Цена за размер агрегата? Не совсем. Проще говоря, эффективность солнечных панелей означает, какая часть солнечного света, попадающего на солнечные панели, успешно преобразуется в мощность постоянного тока.Если вы думаете, что хотя бы половина солнечного света, падающего на солнечные панели, может использоваться для питания вашего дома, ваши оценки немного недостижимы. На момент написания этой статьи солнечные панели с наивысшей эффективностью улавливают около 24% солнечной энергии и преобразуют ее в постоянный ток. Однако со временем эффективность, вероятно, также возрастет. Фактический диапазон эффективности, зависящий, конечно, от типов установленных вами панелей и других климатических условий, может составлять от 5% до 24%.Давайте разберемся с этим и посмотрим, что может повлиять на показатели эффективности солнечных панелей в жилых домах.

Когда вы собираетесь установить солнечную энергетическую систему для своего дома, вы, вероятно, будете разговаривать с несколькими подрядчиками по солнечной энергии, которые проконсультируются с вами и предоставят вам свои рекомендации и оценки по установке. Подрядчик по солнечной энергии, который пытается продать вам солнечную панель из монокристаллического кремния, скорее всего, продаст этот продукт, исходя из его высокой эффективности по сравнению с другими типами солнечных панелей.Но насколько этот рейтинг эффективности влияет на количество энергии, производимой вашей системой? Если вы установите в своем доме солнечную энергетическую систему мощностью 5 кВт / ч и выберете солнечные панели с более высокой эффективностью, которые имеют КПД 17%, вы получите больше энергии от этой системы, чем система 5 кВт / ч с панелями с КПД 13%? Нет. При оценке солнечных панелей учитывается эффективность солнечных батарей. Итак, если вы купите две солнечные панели по 250 Вт, возможно, одна из монокристаллического кремния, а другая - из поликристаллического кремния, они обе будут выдавать мощность 250 Вт при идеальных температурных и климатических условиях.

Итак, зачем тогда покупать самые дорогие типы солнечных панелей? Что ж, вам не понадобится столько солнечных панелей, если они более эффективны в преобразовании солнечного света в энергию. Итак, в домах, где у вас мало места для установки солнечных панелей, эти панели премиум-класса, вероятно, являются лучшим вариантом для получения необходимой вам энергии.

Еще один плюс для покупки дополнительных солнечных панелей премиум-класса? Эти типы панелей чаще всего производятся лучшими инженерами на рынке и могут быть более современными, что делает их общее качество и надежность преимуществом.Однако, учитывая скорость изменения солнечной энергии, которая падает почти ежедневно, это может быть не таким важным фактором принятия решения при рассмотрении ваших вариантов.

Таким образом, основные факторы, которые будут влиять на количество энергии, которую будет производить ваша система, зависят от следующих факторов:

* Номинальная выходная мощность панелей
* Эффективность солнечных панелей (в зависимости от типа солнечных панелей )
* Температурная чувствительность вашей жилой солнечной системы
* Степень затенения ваших панелей
* Климат, в котором вы живете (высокое солнце vs.низкое солнце)
* Время года (зима - более короткие дни по сравнению с летом - более длинные дни)
* Угол / тип установки солнечных панелей (крыша относительно земли)

Заключение

Как вы принимаете решение, основываясь на том, что мы узнали об эффективности солнечных панелей, типах солнечных панелей, размере системы и количестве производимой энергии? В конечном счете, лучший путь - выбрать бытовую солнечную энергетическую систему, которая будет производить наибольшую мощность для того, что вы можете себе позволить и для того, что может выдержать ваш дом (т.е. сможет ли ваша крыша выдержать вес того количества и типа солнечных панелей, которые вы собираетесь установить?).
Выбирая систему на основе этих факторов, вы максимизируете выработку электроэнергии, минимизируете счета за электроэнергию и увидите более быструю окупаемость инвестиций в долгосрочной перспективе.

Сравнение эффективности солнечных панелей

Если у вас ограниченное пространство и вам нужно получить максимум энергии для вашего района, тогда вам нужны наиболее эффективные солнечные панели для вашего проекта. Меня всегда спрашивают: «Какие панели имеют самый высокий КПД?» или «какие солнечные фотоэлектрические панели самые лучшие?» На самом деле эффективность солнечных панелей не так важна, как вы думаете. Большинству домовладельцев лучше задать вопрос: «Какие панели дадут мне больше электроэнергии по лучшей цене?» Вы можете узнать, сколько солнечная энергия может стоить для вашего дома, используя наш бесплатный солнечный калькулятор.Но вы здесь, чтобы узнать о наиболее эффективных солнечных батареях, так что давайте продолжим.

Самая эффективная солнечная панель в 2016 году - SunPower SPR-X22-360 с КПД панели 22,07%.

Ниже приведена сравнительная таблица солнечных панелей, в которой сравнивается эффективность всех других модулей мощностью 360 Вт, таких как SPR-X22-360. Номинальная мощность 360 Вт означает, что в строгих лабораторных условиях эти солнечные панели производят одинаковую мощность. Однако, поскольку солнечные панели различаются по размеру, некоторые из них оказываются более эффективными по сравнению с другими, то есть они могут производить 360 Вт, используя меньшее пространство (площадь).

(обновлено 26 сентября 2016 г.)

Из всех производителей солнечных панелей панелей SunPower имеют наивысшую эффективность на площади поверхности в реальных условиях. Учитывая ограниченную площадь крыши, на которой можно установить солнечные панели, это лучший выбор для получения максимальной электрической мощности на квадратный фут. Однако это не означает, что эти панели всегда будут лучшим выбором.Из-за рекордной эффективности эти панели будут стоить намного дороже, чем другие панели с немного меньшей эффективностью. Вам следует подумать о том, чтобы платить надбавку за высокоэффективные солнечные панели, только если ограниченное пространство является проблемой. Если вы хотите увидеть эффективность своих солнечных панелей или сравнить почти 18 000 различных модулей, ознакомьтесь с моей таблицей сравнения солнечных панелей и выполните поиск или отсортируйте, чтобы увидеть, как ваша панель сочетается с остальными.

Эффективность панели не так важна

Все солнечные панели производят электроэнергию одинакового качества.То, что выходит из панелей и в конечном итоге приводит к питанию вашего света, телевизора и холодильника, - это электричество. Ваш телевизор не станет ярче и красивее просто потому, что вы заплатили больше за солнечные батареи. Вы заплатили больше за солнечные панели, потому что хотели получить максимум электроэнергии из ограниченного пространства, которое у вас есть. Это часто оказывается самым важным для инженеров, строящих автомобили на солнечных батареях или самолеты на солнечных батареях. Или владельцы домов на колесах и водители грузовиков, которым нужна пара солнечных батарей и которые хотят получать от них как можно больше электроэнергии. Домовладельцам часто не нужны самые эффективные солнечные батареи.

Итак, если эффективность солнечных панелей не важна, что тогда? Сколько, конечно, стоит! Честно говоря, это единственный реальный вопрос, когда дело доходит до установки солнечной энергии. Сколько это будет стоить и могу ли я себе это позволить? Итак, вместо того, чтобы исследовать наиболее эффективные солнечные панели, вам следует связаться с парой местных установщиков солнечных батарей и узнать, во сколько им обойдется установка солнечной батареи в вашем доме. Если на панели и установку предоставляется гарантия, не имеет значения, какой марки или типа установлен .А если вы установите SolarCity за 0 долларов авансом, они будут владеть панелями, обслуживать их и следить за тем, чтобы они работали безупречно.

Некоторые установщики солнечных батарей попытаются продать вам тот факт, что их панели «более эффективны», чем другие. Не беспокойтесь об эффективности. Есть лучший способ сравнить, какая полная солнечная система лучше всего подходит для вас. Выберите систему с лучшим соотношением цены и качества. Вы можете прочитать о солнечной ценности здесь.

Наконец, самый простой способ узнать, подходит ли вам солнечная энергия, - это связаться с несколькими местными установщиками и попросить их бесплатно смету для вашего дома и потребностей.Я рекомендую проверить SolarCity, поставщика солнечных батарей №1 в США. Вы можете получить бесплатную квоту от SolarCity здесь . Еще один простой способ получить бесплатную расценку на онлайн - это Sungevity , который отправит вам оценки онлайн, как правило, в течение 24 часов. После этого обратитесь в Google к местным установщикам солнечных батарей в вашем районе и посмотрите, как они соотносятся с крупными национальными установщиками. Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь отправить мне сообщение. Я здесь, чтобы помочь.

Ключ диаграммы:

• Производитель = Solar Company; Марка
• ID = конкретный идентификационный код солнечного модуля; имя модуля
Рейтинг
• = Рейтинг стандартных условий тестирования; паспортная табличка номинала в лабораторных условиях
• Эффективность (%) = Выход на входную световую освещенность с использованием STC; эффективность преобразования энергии; модуль эффективности
• Tier = Уровень эффективности солнечных панелей.1 - самый высокий, 5 - самый низкий

Смотрите также

• 
  Что крепче осб или фанера
• 
  Клевер для газона
• 
  Перегородка между парной и моечной из чего строить
• 
  Что такое сплит система в квартире
• 
  Не работает домофон в квартире причины
• 
  Плесень на стенах в квартире вред
• 
  Желоб для отвода воды по земле
• 
  Шпатель для декоративной штукатурки
• 
  Пароизоляция какой стороной укладывать
• 
  Плинтус на ванну чтобы не затекала вода
• 
  Схема канализации для частного двухэтажного дома