На сегодняшний день существуют разные виды солнечных батарей, но все они имеют общую особенность, которая заключается в отсутствии механических подвижных узлов и расходных материалов. Это обеспечивает максимально длительный срок работы таким панелям, который составляет от 25 до 35 лет.

В наши дни солнечная энергия – это прекрасная альтернатива традиционным источникам электричества, которое получается при помощи привычных методов (гидроэлектростанции, атомные ЭС, а также тепловые ЭС). На сегодняшний день превращение солнечного света в электроэнергию, ее дальнейшее накопление и применение для питания всевозможных электроприборов пользуется широким распространением и эти показателя постоянно растут. Использование данного вида энергии возможно благодаря использованию солнечных батарей.

При этом солнечные батареи не нуждаются в постоянном техническом обслуживании и работают максимально стабильно и надежно. Модульность солнечных батарей обеспечивает возможность собрать установки любой мощности и использовать их в самых разных отраслях народного хозяйства и промышленности. Промышленные солнечные батареи могут изготавливаться из разных материалов, в зависимости от условий эксплуатации и особенностей месторасположения.

Современные солнечные батареи и их виды

Существующие на сегодняшний день солнечные батареи разделяются на три основных вида:

  • Монокристаллические;
  • Поликристаллические;
  • Тонкопленочные.

Монокристаллические солнечные батареи

Как показывает практика, данный вид солнечных батарей пользуется наибольшим распространением. Такие панели собираются в одну конструкцию, состоящую из огромного количества силиконовых ячеек (количество ячеек в одном блоке батареи составляет 36 единиц). Эти ячейки собираются в прочном и весьма надежном корпусе из стеклопластика. Корпус создает максимальную защиту конструкции от влаги и пыли, при этом такие панели могут быть использованы, даже на флоте. Превращение солнечного света в электричество в таких батареях осуществляется при помощи фотоэлектрического эффекта.

Монокристаллические солнечные панели имеют отличия от других видов, которые заключаются в легкости и компактности, а также возможностью небольшого изгиба, благодаря чему их можно устанавливать на неровные поверхности. Данные батареи пользуются преимуществом в тех местах, где нет возможности установить оптимальный угол наклона.

Область их применение весьма обширна. Они способны обеспечивать электроснабжение для самых разнообразных электроприборов, при этом такие панели используются как на флоте, так и на суше и даже в космосе. Однако такие панели имеют и свои недостатки. В случае, даже небольшой облачности, мощность установки существенно снижается (до 70%), а в случае сильного затемнения батарей, в условиях сильной облачности, их работа практически полностью блокируется.

Производство солнечных батарей: Видео

Поликристаллические солнечные батареи

Вместе с монокристаллическими солнечными панелями изготавливаются и поликристаллические батареи. Они имеют некоторые отличия в своей конструкции. В их состав входят поликристаллические кремниевые ячейки, которые имеют ярко выраженный синий цвет. Такие панели имею существенно более низкую стоимость, в отличие от монокристаллических батарей. При этом они менее критичны к освещенности поверхности.

По этой причине бытовые солнечные батареи, в подавляющем большинстве случаев, являются именно поликристаллическими. Область таких панелей крайне обширна. Они используются для обеспечения уличного освещения, для питания самого разнообразного оборудования, которое используется в здравоохранении, и так далее. Возможности применения поликристаллических солнечных батарей не имеет границ.

Тонкопленочные солнечные батареи

Данный вид солнечных панелей является самым дешевым, из-за чего они пользуются наибольшим спросом среди потребителей. Благодаря конструктивным особенностям, а также инновационным технологиям изготовления тонкопленочные панели получают все большее распространение в области промышленного применения в системе получения дешевой электроэнергии.

Особенность данного вида  солнечных батарей заключается в том, что они не нуждаются в установке с идеальным углом попадания света на рабочую поверхность. Они вполне способны успешно монтироваться в самых разнообразных местах, наиболее удобных для пользователя.

Пленочные солнечные батареи весьма не прихотливы в обслуживании, а потеря мощности, даже в условиях сильного затемнения, облачности и запыленности, составляет 10-15%. Однако даже такие батареи имеют свой недостаток. Он заключается в большой рабочей площади, которая в 2,5 раза превышает вышеуказанные виды солнечных панелей. Благодаря этому, в быту такие батареи используются крайне редко. Их применение наиболее распространено в более масштабных системах получения электроэнергии.

Портативные солнечные батареи

В наше время солнечные батареи пользуются огромным распространением в самых разнообразных сферах применения. Так, весьма распространенной является мобильная солнечная батарея. В первую очередь они предназначены для обеспечения зарядки аккумуляторов различных мобильных устройств.

Изготавливаются походные солнечные батареи на основе аморфного кремния. Это гибкие солнечные батареи, которые отличаются практичностью, надежностью и прочностью. Они являются идеальным выбором для изготовления портативного зарядного устройства, работающего от солнечного света. Преимущества таких устройств в путешествиях и поездках весьма очевидны.

Солнечные батареи, работающие ночью

Как не парадоксально это звучит, но на сегодняшний день существуют солнечные батареи, которые работают ночью. Это массивы очень маленьких антенн, способных воспринимать инфракрасный спектр солнечного излучения.

Исследования показывают, что данные антенны могут воспринимать до 84% фотонов. При этом ученые провели расчеты уровня КПД, который в данном случае составил 46%, что является крайне высоким показателем.

Принцип работы таких массивов заключается в том, что электромагнитные волны возбуждают антенны. Это в свою очередь порождает переменный ток, который впоследствии может использоваться для питания электроприборов.

Главный недостаток этой технологии заключается в том, что сами антенны должны иметь крайне маленькие размеры – от нескольких миллиметров, до пары сотен нанометров. Еще один недостаток технологии – это слишком высокая частота переменного тока, которую необходимо выпрямить. Проблема состоит в том, что современные диоды не способны работать с такими частотами. Однако на сегодняшний день эти проблемы решены, хоть и остаются все еще не доступными для простых пользователей.

Вакуумные солнечные батареи

Вакуумная солнечная батарея – это коллектор, который работает по принципу термоса. Он состоит из двух трубок. Между трубками находится вакуум. Снаружи устанавливается трубка большего диаметра, изготовленная из стекла, а внутри располагается герметичная трубка из меди.

Внутри медной трубки циркулирует жидкость. Благодаря высокой теплопроводности меди и вакууму вода в системе закипает при температуре +30⁰С. При кипении вода превращается в пар и поднимается вверх, контактируя с тепловым приемником тепла, изготовленным из меди, отдавая ему свое тепло. Далее теплоприемник отдает положительную температуру теплоносителю. После этого, остывшая вода конденсируется и опускается вниз. Далее цикл начинается сначала.

Главная особенность таких систем заключается в легкости и удобстве сервисного обслуживания. При этом, в случае выхода из строя одного коллектора, нет необходимости в демонтаже оставшихся вакуумных солнечных батарей. Вполне достаточно просто заменить неисправный коллектор новым. Уровень КПД таких систем достигает 76%.