Файл: Отчет по расчетнографической работе 2 По дисциплине.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Отчет по практике

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 47

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.


  1. Тонкопленочные солнечные пластины.

До 85% солнечных батарей, выпускаемых сегодня на рынок, являются кристаллическими солнечными модулями. Однако специалисты уверяют, что тонкопленочная технология производства солнечных батарей оказывается более эффективной и поэтому наиболее перспективной, чем уже привычные кристаллические модули.Основное преимущество тонкопленочной технологи — низкая себестоимость, именно по этой причине она имеет все шансы на то, чтобы стать лидером уже в ближайшие годы. Модули на новой базе позволяют сделать солнечные батареи гибкими, в буквальном смысле этого слова . Они получаются легкими и эластичными, что позволяет размещать такие батареи буквально на любых поверхностях, включая поверхность одежды. В основе гибких солнечных элементов — полимерные пленки, аморфный кремний, алюминий, теллурид кадмия и прочие полупроводники, которые уже применяются при производстве портативных зарядных устройств для сотовых телефонов, ноутбуков, планшетов, видеокамер и других гаджетов, в виде складных солнечных батарей небольшого размера. Но если потребуется больше энергии, то и площадь модуля должна будет быть больше.Самые первые образцы тонкопленочных солнечных элементов изготавливались с применением наносимого на подложку аморфного кремния, и КПД получался всего от 4 до 5%, а срок службы не был долгим. Следующим шагом все той же технологии стало повышение КПД до 8% и продление срока службы, он стал сравним с кристаллическими предшественниками. И наконец, третье поколение тонкопленочных модулей обладало уже КПД в 12%, а это уже значительное продвижение и конкурентоспособность. Примененные здесь селенид меди-индия и теллурид кадмия, позволили создать гибкие солнечные батареи и портативные зарядные устройства с КПД до 10%, а это уже значительное достижение, если учесть, что физики ведут борьбу за каждый дополнительный процент КПД.

Теперь остановимся более подробно на том, как делают тонкопленочные батареи. Что касается теллурида кадмия, то в качестве светопоглощающего материала его начали исследовать еще в 70-е, когда нужно было подобрать лучший вариант для использования в космосе. И по сей день именно теллурид кадмия остается наиболее перспективным для солнечных батарей. Однако вопрос о токсичности кадмия оставался некоторое время открытым.
Недавно начали разрабатывать полимерные панели. Здесь светопоглощающими материалами служат органические полупроводники: углеродные фуллерены, полифенилен, фталоцианин меди и т. д. Толщина солнечного элемента получается 100 нм, однако КПД составляет всего от 5 до 6%. Но при этом стоимость производства довольно низка, пленки доступны, легки, и полностью экологичны. По этой причине полимерные панели популярны там, где важны экологичность при утилизации и механическая эластичность. В чем же заключаются особенности тонкопленочных панелей? В первую очередь стоит отметить высокую производительность модулей даже при рассеянном свете, что дает до 15% больше мощности в течение года по сравнению с кристаллическими аналогами. Далее идет преимущество в стоимости производства. В мощных системах, от 10 кВт, именно тонкопленочные модули показывают большую эффективность, хотя площадь требуется в 2,5 раза больше.

Таким образом, можно назвать условия, когда тонкопленочные панели приобретают оправданное преимущество. В регионах с преимущественно пасмурной погодой именно тонкопленочные батареи будут эффективно работать рассеянный свет. Для регионов с жарким климатом тонкие пленки оказываются более эффективными при высокой температуре они так же эффективно работают, как и при невысокой. Возможность использования в качестве декоративных дизайнерских решений при отделке фасадов зданий. Возможна прозрачность до 20%, что опять же на руку дизайнерам. Большинство солнечных элементов, производимых сегодня, содержат всего один p-n переход, и фотоны с энергией меньшей, чем ширина запрещенной зоны, просто не участвуют в генерации. Тогда ученые придумали путь преодоления этого ограничения, были разработаны каскадные элементы многослойной структуры, где каждый слой обладает своей шириной запрещенной зоны, то есть каждый слой имеет индивидуальный p-n переход с индивидуальным значением энергии поглощаемых фотонов. Судя по всему, именно тонкопленочные солнечные батареи станут наконец общедоступными для широких слоев населения в ближайшем будущем. Не зря же с целью снижения себестоимости ведется столько исследований по всему миру.

Заключение

В заключение хотелось бы отметить, что, прежде чем выбрать, какие все же типы солнечных батарей необходимы, для начала следует определиться, в каких условиях будут они использоваться, где будет устанавливаться оборудование, и в зависимости от бюджета. Самой солнечной электрической системе неважно, какой именно тип панели будет вырабатывать ток, основной фактор здесь – это показатели получаемой на выходе мощности и силы напряжения. Добиться нужного значения можно, используя оба вида панелей, разница будет лишь в том, какую для этого придется задействовать площадь поверхности. И поэтому, если не особо волнует, какой объем площади будет занят, то следует использовать панели на основе поликристаллов, имеющих немного большую площадь фотоэлементов. Лучший тип солнечных панелей зависит от назначения панелей и места их установки. Для жилых домов с большой площадью кровли или недвижимости оптимальным выбором могут быть поликристаллические панели. Эти устройства являются наиболее доступными для больших помещений и обеспечивают достаточную эффективность и мощность.Для жилых домов с меньшими площадями монокристаллический материал может быть лучшим выбором. Такие панели хорошо подходят для тех, кто хочет максимизировать использование чистой энергии в небольшом пространстве.К тому же обойдется она значительно дешевле. Производство элементов из аморфного кремния является безотходным, что существенно уменьшает их стоимость.
Несмотря на низкий КПД, элементы из аморфного кремния способны более эффективно использовать рассеянный солнечный свет, а при нагреве элементов выход электроэнергии больше, чем у кристаллических в аналогичных условиях. Монокристаллические и поликристаллические панели хорошо подходят для домов и других подобных построек. Тонкоплёночные солнечные панели почти никогда не используются в домах, потому что они менее эффективны. Зато они идеально подходят для коммерческих зданий, которые не могут выдержать дополнительный вес традиционных панелей. Меньшая производительность элементов не значит, что система будет менее эффективной и не окупится — все решают площадь установки и правильные расчеты.

Список литературы

  1. https://www.solarhome.ru/basics/solar/pv/mono-or-poly-solar-panels.htm

  2. Саламов А.А. « Разновидности солнечных панелей » 2000№1-стр. 79-80»

  3. Тепло Земли: Из доклада «Перспективы развития геотермальных технологий» Экология и жизнь-2001-№6-стр49-52.

  4. https://altenergiya.ru/sun/mnogoobrazie-vidov-solnechnyx-panelej.html

  5. https://vashumnyidom.ru/elektropitanie/alternativnayaenergiya/polikristallicheskie-solnechnye-paneli.html

  6. https://www.el-info.ru/polikristallicheskie-ili-monokristallicheskie-kakie-solnechnye-paneli-luchshe/

  7. Алхасов А.Б. «Повышение эффективности использования солнечных панелей» -2003-№3-стр.52-54.

Смотрите также файлы