Фотоэлектрические панели
2026-03-27
Фотоэлектрические панели — это устройства для выработки электроэнергии, которые при воздействии солнечного света генерируют постоянный ток; они состоят из тонких твердотельных фотоэлементов, практически полностью изготовленных из полупроводниковых материалов (таких как кремний).
Общая информация
Поскольку в них нет движущихся частей, они могут работать в течение длительного времени без какого-либо износа. Простые фотоэлементы могут обеспечивать энергией часы и компьютеры, а более сложные фотоэлектрические системы — освещать дома и подавать электроэнергию в энергосеть. Фотоэлектрические панели могут изготавливаться различной формы, а модули можно соединять для получения большего количества электроэнергии. Фотоэлектрические панели устанавливаются на крышах и поверхностях зданий, а также используются в качестве окон, мансардных окон или частей солнцезащитных конструкций; такие фотоэлектрические установки обычно называют фотоэлектрическими системами, прикрепленными к зданиям.
Солнечные элементы
Монокристаллические кремниевые солнечные элементы
Эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую у монокристаллических кремниевых солнечных батарей составляет около 15 %, а в лучших случаях достигает 24 %. Это самый высокий показатель среди всех типов солнечных батарей, однако их производство сопряжено со значительными затратами, из-за чего они пока не могут широко и повсеместно применяться. Поскольку монокристаллические кремниевые батареи, как правило, герметизируются с помощью закаленного стекла и водостойкой смолы, они отличаются прочностью и долговечностью, а их срок службы обычно составляет 15 лет, а в лучших случаях — до 25 лет.
Солнечные батареи из поликристаллического кремния
Технология производства поликристаллических солнечных батарей практически не отличается от технологии производства монокристаллических солнечных батарей, однако эффективность преобразования света в электричество у поликристаллических солнечных батарей значительно ниже и составляет около 12 % (1 июля 2004 года японская компания Sharp выпустила на рынок поликристаллическую солнечную батарею с эффективностью 14,8 %, что на тот момент было мировым рекордом). С точки зрения производственных затрат они дешевле монокристаллических солнечных батарей: производство материалов проще, потребление электроэнергии меньше, а общие производственные затраты ниже, что способствовало их широкому распространению. Кроме того, срок службы поликристаллических солнечных батарей короче, чем у монокристаллических. С точки зрения соотношения цены и качества монокристаллические солнечные батареи все же немного превосходят поликристаллические.
Солнечные элементы из аморфного кремния
Аморфные кремниевые солнечные элементы — это новый тип тонкопленочных солнечных элементов, появившийся в 1976 году. Их метод изготовления полностью отличается от методов производства монокристаллических и поликристаллических солнечных элементов: технологический процесс значительно упрощен, расход кремния минимален, а энергопотребление еще ниже. Их главным преимуществом является способность генерировать электроэнергию даже в условиях слабого освещения. Однако основной проблемой аморфных кремниевых солнечных батарей является относительно низкая эффективность преобразования света в электричество: на международном уровне она составляет около 10 % и не является достаточно стабильной, поскольку со временем эффективность преобразования снижается.
Многослойные солнечные элементы
Под солнечными элементами на основе сложных соединений понимаются солнечные элементы, изготовленные не из полупроводниковых материалов, состоящих из одного элемента. В разных странах ведётся работа над множеством различных типов таких элементов, большинство из которых ещё не запущено в промышленное производство. К ним относятся, в частности: а) солнечные элементы на основе сульфида кадмия; б) солнечные элементы на основе арсенида галлия; в) солнечные элементы на основе медно-индий-сенида (новые тонкоплёночные солнечные элементы на основе Cu(In, Ga)Se₂ с градиентной шириной запрещённой зоны).
