Солнечные батареи, как источники энергии, набрали заметную популярность в последние двадцать лет. Всё больше частных домов и предприятий предпочитает переходить на использование солнечного света для поддержания работы электроприборов, вместо стандартных сетей, работающих от традиционных генераторов ТЕЦ, ГЕС и прочих. Однако, желающие купить солнечные батареи для дома сталкиваются с тем, что совершенно не разбираются в типах и характеристиках этой относительно новой технологии. Понять принцип работы солнечных электростанций несложно, ведь тот использует принцип электронно-дырочного перехода (он же p-n переход): световой поток падает на p-n переход солнечной батареи, после чего вольтметр, подключённый к нему, фиксирует незначительные показатели электрического тока. Чтобы получить большие значения, достаточно увеличить площадь перехода.
Существует несколько разновидностей солнечных батарей, разнящихся по технологиям разработки, материалам и техническим характеристикам. В зависимости от количества и мощности потенциальных энергопотребителей требуется умело выбрать наиболее подходящий вид панели, способный стабильно обеспечивать электросеть. Ниже мы рассмотрим ряд наиболее распространённых устройств для поглощения солнечной энергии, доступных для приобретения, как в Киеве так и на территории всей Украины.
Кристаллические (кремниевые) панели
На сегодняшний день панели из поликристаллических фотоэлектрических элементов остаются неизменными лидерами на рынке солнечной энергетики. Несмотря на их высокую стоимость в виду сложности производства, кремниевые батареи пользуются заслуженной популярностью в виду высокой эффективности (КПД до 20%) при меньшей занимаемой площади электростанции.
Панели из аморфного кремния
Бесспорным лидером в генерации дешёвой электроэнергии среди панелей на основе кремниевых технологий остаются устройства из аморфного кремния, чья степень поглощения солнечного света в десяток раз превышает другие устройства из кремния. Самые низкие показатели КПД, чьё значение не превышает 6%, обеспечиваются благодаря высокой скорости выгорания кремниевых слоёв в условиях воздействия солнечной радиации. Весомым достоинством аморфных батарей является их высокая эффективность в пасмурную погоду, что достигается посредством неупорядоченного размещения светочувствительных ячеек.Однако, в этом же кроется и обратная сторона представленного вида панелей. Речь идёт об их недолговечности, в виду чего большинство из них выходят из строя менее, чем через два года после начала эксплуатации.
Монокристаллические панели
В отличие от предыдущего типа, на монокристаллических солнечных панелях светочувствительные ячейки развёрнуты строго в одну сторону, что гарантирует максимально высокий КПД среди аналогов (свыше 18%). Однако, данный плюс нивелируется в случае отсутствия прямого контакта с солнечным потоком. Следуя из этого, можно подчеркнуть низкую эффективность монокристаллических батарей в плохих погодных условиях, а также необходимость постоянно строго следить за их положением. Благодаря этому, данные панели являются наиболее популярным выбором в южных странах.Также нельзя не упомянуть долговечность службы монокристаллических солнечных батарей длительностью около пятидесяти лет.
Тонкоплёночные панели
На данный момент плёночные солнечные батареи представляют собой потенциальную альтернативу кремниевым панелям. В первую очередь, большую роль играет дешевизна их производства в виду более экономной технологии изготовления. Однако, на данный момент эффективность таких панелей относительно невысока при КПД около 10-12%. Тем не менее, тонкоплёночные панели продолжают развиваться, что позволит им в обозримом будущем вытеснить с рынка кристаллические батареи.
Панели из теллурида кадмия (он же CdTe)
В ходе изготовления солнечных батарей из теллурида кадмия используется технология плёночного напыления полупроводникового слоя толщиной в несколько сотен микрометров. В виду качественного отличия от панелей на основе кремния (КПД в районе 10-12%), данные батареи могут похвастаться более экономной ценой. Также, как и большинство плёночных панелей, они не отличаются долговечностью, что обусловлено скоростью деградации элементов батареи, превышающей аналогичную у кристаллических ячеек.
Батареи на основе селенида меди-индия (CIGS)
Полупроводником в этом типе гибких солнечных панелей используется медь, селен и индий. Причём, последний нередко заменяется галлием, что обусловлено высоким спросом на индий среди производителей плоских мониторов. На сегодняшний день солнечные панели на базе технологии CIGS остаются наиболее перспективными разработками в области тонкоплёночных батарей. Их КПД достигает почти 20%, что указывает на оптимистичную перспективу развития вышеупомянутой разновидности панелей.