Солнечные панели становятся все более популярной альтернативой традиционным энергогенераторам, а мы все чаще задумываемся о том, стоит ли переходить на возобновляемые источники энергии. Однако есть много людей, которые до конца не понимают принципа работы солнечных панелей. В этой статье мы постараемся рассказать обо всем, что нужно знать об устройстве, функционировании и преимуществах солнечных панелей.
История развития технологии
Солнечные панели, которые иногда называют фотоэлектрическими (PV) панелями, конвертируют солнечный свет в энергию, которая, в свою очередь, преобразуется в электричество. Его уже можно использовать для питания различных устройств и приборов. Солнечный свет состоит из частиц, называемых “фотонами”, которые солнечные панели поглощают для генерирования солнечной энергии.
И хотя многим может показаться, что солнечная панель - это какое-то недавнее изобретение, работа над данным вопросам начала вестись еще более века назад, когда французский физик Беккерель открыл фотоэлектрический эффект. Исследователи смогли запатентовать первый кремниевый солнечный элемент в 1941 году.
За этим последовали десятилетия разработок, чтобы сегодня мы имели возможность приобрести высокопродуктивные солнечные панели по разумной цене. На заре внедрения этой технологии в элементы питания приборов с ней можно было использовать только такие небольшие устройства, как, скажем, калькуляторы. Сегодня солнечная энергия может питать целые дома и коммерческие здания.
Основные виды солнечных панелей
Эффективность солнечных панелей зависит от вида используемых ячеек и пленки в конструкции. На сегодняшний день на рынке существует четыре основных вида солнечных панелей.
Монокристаллические
Такие панели состоят из ячеек, сделанных из цельного кристалла кремния. Монокристаллические солнечные панели легко отличить от других по их темно-синему цвету. Именно этот вид панелей имеет самый большой срок службы. Портативные солнечные панели EcoFlow тоже включают в себя монокристаллические элементы ввиду их прочности и долговечности.
Поликристаллические
В отличие от монокристаллических, поликристаллические панели используют более одного кристалла кремния. При производстве панели жидкий фрагментированный кремний заливается в квадратную форму. Поликристаллические панели не так эффективны, как монокристаллические. Они выдерживают меньшую температуру нагрева, но при этом более доступны по стоимости.
PERC-панели
Этот вид панелей был создан с целью улучшения классической монокристаллической конструкции. На PERC-панелях есть пассивирующий слой на задней поверхности ячейки. Пассивирующий излучатель и отражающий слой на тыльной стороне увеличивают одномоментное поглощение панелью солнечной энергии. Тем не менее, такие доработки в технологии отражаются на конечной стоимости панелей. Как правило, PERC-панели намного дороже монокристаллических.
Тонкопленочные
Слой пленки на этих панелях настолько тонкий, что это делает панель гибкой. Для этого вида не нужна какая-либо рама-подложка, а значит весят такие панели намного легче и удобны для транспортировки. Тонкопленочные солнечные панели - самый бюджетный вариант на современном рынке. Они оставляют в процессе производства и утилизации меньше отходов, чем остальные виды. Но есть и серьезные недочеты: тонкопленочные панели менее эффективны, они не могут генерировать такое же количество энергии, как любой из трех предыдущих видов.
Как солнечные панели генерируют электричество
Каждая солнечная панель состоит из множества PV-ячеек, которые превращают солнечный свет (фотоны) в солнечную энергию. Инвертор, превращающий эту энергию в электричество, направляет ее в солнечную батарею. Она, в свою очередь, хранит в себе электричество, которое будет питать ваши приборы и технику. Совсем необязательно сразу же использовать солнечную энергию, если у вас есть портативная зарядная станция. Вы можете иметь резервный запас электричества, готовый к использованию в нужную минуту.
Как уже было сказано выше, этот процесс генерации электричества получается в результате существования фотовольтаического эффекта внутри PV-ячеек. Эти ячейки состоят из двух полупроводников: p-типа и n-типа. Они действуют вместе для создания так называемого p/n-соединения. В результате этого формируется электрическое поле, которое заставляет положительно заряженные частицы двигаться в направлении, противоположном движению отрицательно заряженных частиц. Именно так передается энергия электронам внутри солнечной панели, тем самым заряжая их. Электроны тоже преобразуются и создают ток, который поглощается PV-ячейками. Этот ток можно накапливать внутри портативной зарядной станции или солнечной батареи для дальнейшего использования.
Возможно, все это звучит достаточно запутанно и сложно для простого человека, но все, что вам нужно запомнить, - это как только солнечные лучи попадают на панель, она начинает их преобразовывать в электричество для вашего использования. Все очень просто!
Что делает солнечный инвертор?
Инвертор солнечной батареи преобразует постоянный ток в переменный. Ваши фотоэлектрические (PV) панели автоматически сгенерируют постоянный ток, но для использования электроприборов вы должны преобразовать его в переменный. Инвертор как раз и работает таким образом, что постоянный ток беспрерывно подается туда и обратно, тем самым превращаясь в переменный ток. Самые первые инверторы появились еще в XIX веке. Сегодня это компактные приборы. Как и солнечные панели, они изготавливаются из полупроводниковых материалов и надежны в работе.
Преимущества солнечных панелей
Переход на солнечные генераторы - достаточно дорогостоящее мероприятие, которое требует серьезные вложений на начальном этапе. Но эксперты отмечают ряд полезных преимуществ такого перехода. Назовем и подробнее разберем все плюсы.
Меньше платить за электричество
Это одно из самых быстрых и очевидных преимуществ. Вам больше не потребуется так сильно зависеть от центрального электроснабжения, особенно если в вашей местности постоянно возникают какие-то проблемы с его подачей. Располагая достаточным количеством солнечных панелей и зарядных станций, вы можете и вовсе отказаться от какого-либо другого источника энергии.
Полностью возобновляемый источник энергии
На нашей планете все спокойно с точки зрения солнечного освещения, поэтому вы можете перезаряжать свой солнечный генератор так часто, как вам это необходимо. Просто разворачивайте солнечные панели в дневное время по отношению к солнечным лучам. Для окружающей среды это намного лучше, чем использование газа или бензина.
Экологически чистый образ жизни
За последние годы мы стали больше задумываться об экологии. Климатический кризис побудил нас пересмотреть свое потребление и понять, как можно помочь нашей планете. И использование экологически чистой солнечной энергии - хороший первый шаг. Кроме того, солнечные генераторы EcoFlow не производят вредных выхлопов, вредных для вас и атмосферы.
Подходит для любого климата
Распространенное заблуждение насчет функционирования PV-панелей - это то, что они якобы работают в условиях интенсивного солнечного света. Но это не так. Если в течение дня солнце будет светить хотя бы немного, то даже в таком случае электричество будет генерироваться. Современные солнечные панели типа двухсторонних панелей EcoFlow могут генерировать электроэнергию даже при плохом освещении.
Простая и понятная настройка
Если в прошлом системы генерирования солнечной энергии требовали специализированного обслуживания, многие современные модели максимально просты и понятны. При этом они еще и портативные. Такие технологические решения, как серия станций EcoFlow RIVER, продаются с портативными складными солнечными панелями. Они отлично подойдут для загородных поездок на природу, выездных мероприятий, походов и использования без подключения к сетевому электропитанию.
