Якщо в пріоритеті правильне електроживлення вашого будинку або великої ділянки, важливо вірно підібрати потужність сонячних панелей. Саме від потужності залежить показник ефективності сонячної батареї.
Ефективність сучасних сонячних панелей
Середній показник ефективності сонячних панелей масового виробництва складає від 15% до 30%. Хоча вже давно було проведено розрахунки, що теоретично можна досягти показників мінімум в 85%-88%.
Відносно низький показник пов’язаний з високою часткою вимушених витрат, які можуть виникнути на різних етапах процесу перетворення потоку фотонів в електричний струм.
Суттєвий вплив на втрату ефективності сонячних панелей мають:
- фізичні особливості переходу р/n для напівпровідників різного типу;
- оптичні закони щодо заломлення світла та його поглинання;
- показники температури в просторі, а також вологості;
- розташування сонячних панелей відносно сонця і таке інше.
Крім того, на ефективність напряму впливає матеріал комірок панелей.
Вплив матеріалу виробництва на ефективність
В залежності від того матеріалу, який використаний для конструкції напівпровідників, коефіцієнт корисної дії дещо відрізняється.
- Аморфний кремній – дуже довгий час ефективність була не більше 5%-7%, але як тільки почався перехід на тонкоплівкові технології, потужність однієї сонячної панелі та її ефективність зросла до 16%. Коефіцієнт корисної дії залишається стабільним, адже «пухка» форма комірок панелі максимально поглинає будь-яке світло (навіть розсіяне або занадто слабке).
- Полікристалічний кремній – номінальні показники знаходяться в діапазоні 18%-21%. Зниження ефективності через несприятливі світлові умови є середнім. Це забезпечується спеціальним розташуванням кристалів поглинаючого шару.
- Монокристалічний кремній – забезпечує найвищий рівень виходу енергії за умов ідеального освітлення (близько 25%). Тим не менше, якщо сонце змінює своє положення або при занадто високих температурах, ефективність буде знижена.
- Телурид кадмію – фотоелектричні елементи цього матеріалу швидко набрали популярність завдяки комбінації низької вартості та високої ефективності. ККД набагато менший, ніж у полікристалічного кремнію, але річна віддача вища.
- Рідкоземельний сульфід міді або галію – завдяки багатошаровості комірок, є можливість досягти максимальної ефективності в майже 40% або вище. Цей вид сонячних панелей широко використовується в аерокосмічній галузі, але «на землі» майже не використовується.
Є ще один тип – фотовольтика третього покоління. У цьому випадку в якості напівпровідників використовується органіка, важкі полімери або матеріали на квантових крапках. Вони досить бюджетні, прості у виробництві, а також мають фантастичні особливості поглинання сонячної енергії. Ефективність складає лише від 6% до 15%, а сама панель має дуже короткий експлуатаційний термін.
Щоб стабілізувати ефективність, яку виробляє сонячна панель, та нормалізувати напругу, разом с батареєю рекомендується придбати також стабілізатори напруги від компанії «Prel.prom».
Фактори впливу на ефективність сонячної панелі
На потужність сонячної панелі та її ефективність напряму впливають декілька факторів. Їх можна умовно поділити на дві групи – ті, які виникли через людський фактор (наприклад, неправильний монтаж або неправильно підібрана потужність батареї) та зовнішні фактори впливу.
Перш за все, рівень освітлення. Цей фактор має прямий вплив на всі фотоелектричні системи. Під час повної відсутності світла більшість фотоелектричної техніки перестають функціонувати взагалі. Виключенням є екзотичні варіанти з додатковим шаром люмінофора тривалого світіння.
Не менш важливим є положення та направлення сонця, а також його розсіяне світло. При великих кутах нахилу найбільше падіння реального коефіцієнту корисної дії відбувається у монокристалічних сонячних панелей. Мінімальний вплив цей фактор має на рідкоземельні сульфіди міді або галію.
Падіння тіні також негативно впливає на кристалічний модуль, аж до ймовірності їх виходу з ладу. Тонкоплівкові конструкції страждають мінімально.
Так як панелі розташовуються на відкритому повітрі, опади можуть знизити ефективність альтернативного джерела енергії. Сам по собі дощ, сніг або град не зможуть змінити ефективність перетворення. Але опади можуть пошкодити зовнішній захисний шар панелі, що становить загрозу для неї, створюючи вплив на потужність та ККД.
Що стосується температурних перепадів, найбільш небезпечними для ефективності є різкі зміни – надмірна спека або надмірний холод. І хоча висока температура на більшість панелей не впливає, не варто нехтувати цим фактором.
Всі сонячні електростанції в Україні правильно розташовані та підібрані за потужністю. Саме тому ефективність максимальна, особливо, якщо це сонячні панелі від компанії ««Prel.prom».
