Коэффициент полезного действия солнечных батарей

29.12.2018

solnechnaya-batareya.jpgСолнечная батарея — это уникальное устройство, позволяющее преобразовывать лучи солнца в электроэнергию. Спрос на данную продукцию неизменно растет, что обусловлено продолжительностью эксплуатации, сравнительно быстрой самоокупаемостью и доступностью. Но так ли энергоэффективны такие механизмы, и какое напряжение они способны вырабатывать на практике?

Виды преобразователей солнечных коллекторов

КПД фотоэлементов — это показатель, равный отношению мощности полученной энергии к мощности лучей, улавливаемых панелью. Для нынешних моделей устройств эта величина колеблется в промежутке от 10% до 45%. Такой разброс обусловлен различием в производственных материалах и их конструкций. Пластины могут быть двух видов: тонкопленочными и многопереходными. Если первые доступны большинству пользователей, то вторые являются более дорогими.

Одновременно с этим многопереходные конструкции показывают лучшие параметры эффективности захвата света благодаря тому, что каждый переход поглощает волны определенной длины. Это позволяет улавливать весь спектр лучей. КПД таких батарей способен доходить до 43%. В течение нескольких лет данный показатель может вырасти ещё на 7%.

Коэффициент полезного действия тонкопленочных панелей находится в прямой зависимости от материала их изготовления. Они могут производиться на основе кремния или кадмия. Первые являются наиболее популярными и востребованными на рынке, ведь они занимают 4/5 всей доли продаваемых устройств. При их использовании до конечного потребителя доходит лишь одна десятая полезной энергии. Однако низкая стоимость и надёжность установок перекрывают этот недостаток. Пластины на основе кадмия стоят чуть дороже, но и их эффективность выше на несколько процентов.

Факторы эффективности солнечных панелей

КПД солнечных батарей зависит от множества причин. Помимо материала производства имеются следующие факторы энергоэффективности устройств:

  • сила излучения солнца;

  • температура воздуха;

  • угол наклона;

  • погода.

Косвенным фактором также является их уровень чистоты. Для нормальной работы поверхность батареи должна быть чистой, так как это дает возможность улавливать больше света. Рекомендуем мыть элементы не менее двух раз в год при средних показателях загрязненности. Зимой требуется убирать с поверхности налипший снег. Также важно проводить технический осмотр преобразовательных элементов.

Длительность эксплуатации и окупаемость прибора

Благодаря тому, что в конструкции батарей в большинстве случаев отсутствуют подвижные механизмы, они отличаются надёжностью и долговечностью. Особенно при соблюдении всех условий эксплуатации.

При отсутствии неисправностей от пользователя требуется лишь своевременный уход и проверка фотоэлементов. Это позволит увеличить КПД и общую энергоэффективность. Длительность срока службы очень часто становится главным фактором при покупке солнечных батарей, так как после прохождения срока окупаемости получаемая энергия становится бесплатной.

Факторы, влияющие на длительность окупаемости:

  • тип фотоэлементов и оборудования, их КПД и стоимость;

  • регион размещения;

  • стоимость электроэнергии в регионе.

В России в зависимости от региона расположения батареи окупаются в среднем за 5 лет.

С каждым годом энергоэффективность фотоэлементов хоть и медленно, но увеличивается. Повышение КПД и понижение их стоимости позволит получить более широкое распространение в будущем.




Возврат к списку