Сонячна панель

Установка з 24 сонячних батарей у сільській місцевості Монголії

Сонячна панель — тип збірних панелей для поглинання енергії сонячних променів та її перетворення у електричну чи теплову.

Фотовольтичний модуль — загорнута і електрично з'єднана збірка фотоелектричних комірок (типово 6х10), які об'єднані у фотовольтичну систему для генерації та накопичення електроенергії. Вихідна потужність кожного модуля за стандартних умов використання знаходиться в межах від 100 до 365 ват.

Зазвичай до складу фотовольтичної системи входять панель або група панелей, сонячний перетворювач, а також деколи акумулятор і сонячний трекер.

Вартість сонячної енергії разом з вартістю акумуляторів стрімко знижується, що сприяє широкому застосуванню таких комплексів у промисловості та індивідуальними споживачами. За досягнення мережевого паритету вартість цієї електроенергії стане нижчою від енергії з традиційних невідновлювальних джерел.

Переваги та вадиРедагувати

Сонячні панелі або фотоелектричні модулі, складаються з окремих фотоелектричних елементів. Ця кристалічна кремній-панель має алюмінієві рами і скло на передній стороні.

Переваги сонячної батареї:^[1]

невелика маса і габарити;
невисока вартість у порівнянні, наприклад, з паливними елементами;
простота конструкції;
тривалий термін експлуатації.

Вади:^[1]

неможливість видавати вночі таку ж вихідну потужність, як вдень, що вимагає використання акумулятора або іоністора, який заряджався б вдень для підтримки роботи навантаження в темряві;
різка залежність вихідної потужності від кута падіння променів на світлочутливу поверхню, що змушує використовувати автоматичні системи орієнтування в просторі;
неможливість отримати потужність з квадратного метра сонячної батареї більше 0,1 кВт, використовуючи дешеві матеріали;
швидка деградація фотоелементів в умовах підвищеного радіаційного фону і проникаючої радіації.

ККД сонячних батарей, складених з кремнієвих фотодіодів і випускаються для широкого вжитку, зазвичай досягає 8 %, не більше.^[1]

У спеціалізованих сонячних батарей, фотодіоди яких виконані з арсеніду галію, ККД досягає 20 %.^[1] Сонячні батареї з фотодіодів на основі сульфату кадмію, що випускаються у вигляді тонких гнучких плівок, призначені для електроживлення апаратури космічних станцій і супутників.

При збільшенні температури навколишнього середовища вихідна напруга сонячної батареї падає за лінійним законом.^[1]

ЦіниРедагувати

Квадратний метр фотоперетворювачів на кристалічному кремнію коштує 400 євро, на аморфному — 80.^[2] Генерована ними енергія з урахуванням інсталяції потужностей коштує станом на 2011 рік 2-3 євро за кіловат.^[2]

ВиробникиРедагувати

Найбільшим у світі виробником фотоелектричних панелей є китайська компанія Suntech Power.^[3]

ЗастосуванняРедагувати

В Данії за рахунок сонячної енергії, яка, в основному, використовується для вироблення тепла в приватному секторі, покривається від 1/3 до 3/4 потреби в кожному житловому будинку, а ціна на електроенергію регулюється Міністерством енергетики, і, станом на 2005 рік, становила за курсом до російського рубля 11руб./кВт-г.^[4] У Німеччині до 70 % витрат на «соляризацію» будинків компенсує держава.^[5] Крім того, державою купується електрика у власників «сонячних дахів» за цінами, що значно перевищують ринкові: коли вдень будинок виробляє енергії багато, а споживає мало, її надлишки йдуть в міську мережу і господар отримує 80 центів за кожен зданий кВт год, вночі ж він сам купує електрику в тій же самій мережі, але вже по 20 центів за кВт год.^[5] У країні обладнують сонячними елементами по 0,5 млн квадратних метрів дахів в рік.^[5]

Цікаві фактиРедагувати

Панелі сонячних батарей було встановлено на третьому радянському супутнику, виведеному на орбіту 15 травня 1958 року.^[2]
У межах перегонів Microtransat Challenge влітку 2018 року було встановлено рекорд: вітрильник на сонячних батареях перетнув Атлантичний океан. За 2,5 місяця безпілотний човен довжиною 2,4 м проплив Північною Атлантикою і успішно дійшов до місця призначення. Старт відбувався у Ньюфауленді, завданням суден було добратись до берегів Ірландії. Від початку змагань у 2010 році відбулось уже 20 стартів і тільки норвезький зразок, човен SB Met, зміг обійти усі перешкоди відкритих вод. Це досягнення доводить можливість існування безпілотних кораблів на рівні з безпілотними авто.^[6]