Солнечные батареи энергия: Солнечные батареи, панели, модули, моно и поликристалл купить с доставкой по РФ

Сертификаты

Главная \ Сертификаты

 

 Сертификаты соответствия на солнечные батареи марки ТСМ (Россия):

 

 Сертификаты соответствия на аккумуляторные батареи марки Delta (Китай):

 Сертификаты соответствия на силовое оборудования марки TBS Electronics (Голландия):

 

Сертификаты соответствия на контроллеры заряда Morningstar (Канада-Китай):

 

Сертификаты соответствия на силовое оборудование СибКонтакт (Россия):

         

          

Сертификаты соответствия на аккумуляторные батареи марки Haze (Китай):

 Сертификаты соответствия на аккумуляторные батареи марки Leoch (Китай):

  

 

 

 

 

Следуй за нами

В контакте

Новости

27
04. 2023

Повышение стоимости инверторов производства «Сибконтакт»

Мы вынуждены информировать Вас о повышение стоимости  инверторов  производства «Сибконтакт»  со 2 мая 2023 года

подробнее…

27
04.2023

Поздравляем с наступающим праздником Труда и с Днем Победы!

Уважаемые друзья, ознакомьтесь с режимом работы магазина в праздничные дни.

подробнее…

23
03.2023

Скидка 10% на аккумуляторы VEKTOR ENERGY серии VRC (Карбон AGM)

До 31 марта действует дополнительная скидка 10% на аккумуляторы серии VRC.

подробнее…

22
02.2023

График работы магазина на День Защитника Отечества

Уважаемые друзья, ознакомьтесь с режимом работы магазина в праздничные дни

подробнее…

28
12.2022

Режим работы в новогодние праздники

Уважаемые друзья, ознакомьтесь с режимом работы магазина в праздничные дни

подробнее…

Наши партнеры

• B.B. Battery
• BINEOS
• Champion
• Fiamm
• FUBAG
• Generac
• Golden Motor
• Hiden
• HYUNDAI
• Must Power
• One Sun
• OSDA SOLAR
• SOFAR SOLAR
• SOLAR KERBEROS
• Sonnenschein
• TOPSOLAR
• VEKTOR ENERGY
• VOLTA
• Winston Battery
• YELLOW
• Восток
• Исток
• Лиотех
• НИП
• Полигон
• Сатурн
• Штиль
• ЭТК Энергия

Как работают солнечные батареи? Разбор

Мы научились сжигать все что горит, перенаправлять реки, ловить ветра и даже расщеплять атомы и все только ради одной цели — получение энергии. И мы придумали много разных методов ее добывать. За последние сто лет человечество увеличило потребление энергии в десять раз. И этот рост не собирается останавливаться!

Мы все с вами прекрасно понимаем, что энергии много не бывает. Но ее ведь надо откуда-то брать. И проблема в том, что тупо бесконечно сжигать уголь или газ не очень полезно. Парниковый эффект знаете ли. И это не пустые слова — средняя температура на планете выросла уже на 1 градус! Скажете что это совсем чуть-чуть? Но на самом деле нет!

Только за лето 2022 года объем ледников в альпах сократился на почти 7 процентов! За одно лето! А средний ледяной покров на северном полюсе сократился вообще на 50% всего за 50 лет. Так вот надо искать что-то менее вредное для нашего голубого шарика.

И тут стоит взглянуть вверх, ведь там крутится просто гигантский, почти вечный, термоядерный реактор, который просто как из ведра поливает нашу землю бесконечной и бесплатной энергией! Казалось бы, осталось эту энергию только как-то собрать. И вот тут начинаются сложности. Сегодня мы вам расскажем о том как работают солнечные панели и какие перспективы вообще у солнечной энергетики. Разберем все как вы любите!

История

А знаете сколько солнечной энергии попадает на Землю? Около 174 ПетаВатт! Это в десять тысяч раз больше, чем потребляет вся планета сейчас! Например, в 2019 году на Землю примерно за час попало больше энергии, чем мы потребили за весь год! А в среднем на один квадратный метр земли падает до 7 киловатт час энергии в день.

Но как же это все собрать? Давайте, как обычно, начнем немного с истории.

Все солнечные панели работают на фотоэффекте, то есть, если говорить просто, на эффекте, когда в веществе может генерироваться электрический ток под воздействием света.

Он впервые был зафиксирован аж в 1839 году французским ученым Александром Беккерелем. Однако, тогда он не смог его объяснить.

В итоге фотоэффект был открыт только спустя несколько десятков лет в Селене в 1873 году инженером из англии по имени Вилогби Смит. И уже в 1883 году была построена первая в истории солнечная панель, американским изобретателем Чарльзом Фритцом! Конечно эффективность у нее была, мягко говоря, так себе — панели переводили в энергию только 1% от попадающей на них солнечной энергии.

Однако начало было положено!

Далее довольно долго никаких нововведений не было. Примерно до 1940 года, когда некий американец Рассел Ол, работавший в Белл Лэбс, случайно не сломал кусочек кремния, и не обнаружил, что через него течет ток.

Он случайно создал так называемый P-N переход. Ну или электронно-дырочный переход по другому. Видите ли, все дело в том, что Селен, как и кремний — полупроводники. И именно это и позволяет нам наблюдать фотоэффект в них!

Напомним, что полупроводники это материалы, у которых ширина запрещенной зоны не большая, но и не маленькая. То есть если к ним приложить определенную энергию то за счет возбуждения атомов, электроны переходят в зону проводимости и они могут начинать проводить электрический ток.  Можно сказать, что электроны можно от атомов как бы отрывать. А ведь свет, то есть фотоны, переносят энергию и если эта энергия достаточна, то и они могут это делать!

Структура солнечной панели

Давайте сейчас посмотрим на то как вся панель устроена! И это нас и приведет к той прекрасной физике, которая стоит за всей индустрией солнечной энергетики!

Сами панели — это, довольно простая структура, похожая на сэндвич из нескольких слоев. И над каждым из этих слоев постоянно идет работа по увеличению эффективности! Итак, давайте посмотрим, сверху вниз.

Первый слой — это просто защитное стекло. Оно естественно обязательно, иначе какой-нибудь песок или пыль все очень быстро испортят. Далее идет антиотражающий слой! Это очень важная часть — так как она повышает эффективность самой панели на пару процентов. Задача этих слоев как бы задержать фотоны света в панеле по максимуму.

Для этого используются разные материалы, но самые популярные сейчас это Оксид Кремния и Оксид Титана. Кроме того их еще и специальным образом обрабатывают, чтобы получилась определенная текстура.

Понятно, что использование дорогих материалов или просто усложнение конструкции — все это ведет к тому, что панели, а значит и энергия, которую они вырабатывают, становятся тупо дороже.

А вы никогда не задумывались почему панели выглядят как сетка? Все дело в электрических контактах! Эти тонкие линии — один и полюсов контактной сетки! И это одна из головных болей инженеров, ведь без контактов никак, а сами контакты не прозрачные для света!

Именно поэтому их делают тонкими линиями, чтобы максимально оставить возможность свету проникать во внутрь.

Ну и естественно, также электрический контакт противоположного знака есть и на обратной стороне панели!

Ну а в центре расположен тот самый PN переход о котором мы уже упоминали!
Он и является ключем к тому как работают солнечные панели!

Давайте сейчас разберемся с тем как все это работает и что за магия там участвует.

Вспоминается старая шутка, что если не учить физику в школе, то вся жизнь будет наполнена чудесами и волшебством!

Нам надо немного погрузиться в теорию.

Теория работы

Для простоты будем говорить о классической планетарной модели атома!

Кремний сам по себе имеет четыре электрона на внешней оболочке. И этими электронами он связывается с соседними атомами Кремния. Можно сказать, что эти электроны на внешней оболочке как руки, которыми кремний держится друг за друга, таким образом создавая кристаллическую решетку.

Но в реальном мире чистый кремний используется довольно редко. Все дело в очень плохой проводимости чистого кремния. В индустрии гораздо чаще используется, так называемый легированный кремний. Это кремний, куда, при его производстве, помещены специальные добавки. При чем эти добавки очень малы, в чистый кремний обычно добавляют всего 1 атом на каждые 100 миллионов атомов кремния! Хотя конечно степень легирования зависит от требований к материалу.

И обычно добавляют два типа атомов — Фосфор или Бор. Почему именно их?

Все дело в их электронной структуре! Они идеально встраиваются в кристаллическую решетку кремния. Но с отличием — у фосфора на внешней оболочке 5 электронов, а у бора — 3. При этом происходит интересная ситуация. Например когда легируют Фосфором, то в том месте, где он находится, появляется один лишний неспаренный электрон, которому как бы некуда пристроиться.

Получается, что если приложить энергию, то их можно отсоединить от фосфора и они могут начать свободно перемещаться по материалу! Такие полупроводники, с как бы лишними электронами, называют полупроводниками N-типа. От английского Negative.

То же самое происходит и с Бором, только наоборот. Получается ситуация, когда остается одно свободное место. И оно называется просто дыркой. И такие полупроводники называют P типа. Соответственно от английского Positive.

И вот если два типа кремния сложить вместе, то на их границе получается этот P-N переход, или электронно-дырочный переход.  На самом деле P-N переход открыл нам дорогу ко всем современным процессорам, да и вообще ко всей микроэлектронике в целом! А вот дальше происходит красота физики. В этом P-N переходе лишние электроны из фосфора N-типа, за счет близости к дыркам, начинают объединяться с дырками в P-типе! И эта образованная область называется зоной обеднения.

В результате пограничная область N-типа, из-за того, что часть электронов от туда ушла, оказывается чуть-чуть заряжена положительно, а P-тип соответственно отрицательно!

Давайте еще раз — за счет объединения электронов и дырок, P и N стороны оказываются чуть чуть заряжены положительно и отрицательно! А это и есть необходимая нам разность потенциалов! А если подключить это в электрическую цепь, то просто появляется электрический ток! За счет того что свободные электроны из одной области побегут в другую.

Но конечно нельзя делать электричество из ничего! Помните я говорил, что нужна энергия чтобы возбудить электроны! И именно для этого нам нужен свет. Ведь фотоны это частицы света, которые летят с определенной энергией. И они стукаются о наши атомы как шарики в боулинге — передавая им часть энергии.

Интересно, что эти энергии лежат как раз в том промежутке, который долетает до поверхности Земли, а именно ближний ультрафиолет, видимый спектр и ближний инфракрасный свет! Когда эти фотоны сталкиваются с атомами в нашем P-N переходе, и снова разваливают нашу электронно-дырочную пару.

Ну а далее может произойти два сценария: либо электроны сразу найдут себе пару в виде дырки где-то рядом, либо же, за счет разности потенциалов в P-N переходе, пойдут в подключенную цепь.

То есть они все равно хотят объединиться с дырками, но сделают уже это в области с большим количеством свободных дырок! А это другая сторона P-N перехода, то есть P-сторона.

Я знаю, что все это звучит немного запутанно, но давайте попробуем подвести тут некий итог. Фотоны света могут выбивать электроны с внешних оболочек атомов. Эти выбитые электроны на своем месте образуют дырку. Эти электроны и дырки как бы мигрируют к противоположным сторонам П-Н перехода. А электроны, за счет образовавшейся разности потенциалов, текут через электрическую цепь! Вот так мы и научились собирать энергию солнца!

Состояние дел

Но надо сказать, что эффективность современных панелей — это главная головная боль инженеров и ученых. Если мы говорили, что первое поколение панелей преобразовывали лишь 1% света в энергию, то сейчас это уже доходит до примерно 50%.

В реальности же эффективность большинства современных панелей колеблется в районе всего 20%. При этом со временем эта эффективность еще и падает на 2-3%.

При этом уже сегодня солнечная энергия чуть ли не самая дешевая среди всех источников энергии. Если в 1977 году она стоила баснословные 76 долларов за всего 1 ватт, то уже сейчас цена всего около 18 центов. Падение в 400 раз!

Но и это не рекорд. Самый дешевый киловатт был получен В 2021 году в Саудовской Аравии. Всего 1 цент за киловатт!

И это только начало массового перехода на возобновляемые источники. Cуммарная мощность всех установленных панелей в мире более одного тераватта! А в Европейском союзе и Китае например солнечная энергия дает более 6% всей энергии! В общем? рост всей отрасли очевиден, как и перспективы. И инвестиции в эту область просто колоссальные. А все потому что сама технология довольно простая и дешевая в реализации!

Это не уголь или газ, которые действительно не делают нашу жизнь здоровее, и не атомная энергетика, которая очень сложная и дорогая!

Да и еще и сами панели, по современным расчетам, могут служить беспрерывно до 30 лет! Хотя конечно поверхность панелей надо иногда чистить от пыли.

На самом деле такими темпами нам стоит ожидать, что уже в ближайшие лет 15-20 развитые страны смогут полностью перейти на возобновляемые источники энергии.

Но конечно тут многие задают справедливый вопрос — мол это все конечно звучит красиво и перспективно, но что делать ночью? Или зимой? Или когда тучи? И конечно, важно не только сколько энергии производится, но еще и возможность ее бесперебойного поступления потребителям!

И вот тут в игру вступают другие источники энергии! Человечество находится в постоянном поиске новых источников энергии! Геотермальная энергия, ветер, сила приливов и отливов, волны!

Кроме того рассматривается возможность создания энергосети, которая бы опоясывала всю планету! То есть когда на какой-то стороне земли темно — ее питает обратная сторона, где день. Все это разрабатывается в данный момент.

Конечно учеными сейчас исследуются и новые типы материалов для панелей! Например, панели на основе так называемых перовскитов уже показывают эффективность около 30%. При этом материалы относительно спокойно подходят для массового производства.

Но есть еще и другая очень важная сфера исследований, а именно возможность сохранения больших запасов энергии!

У Tesla есть очень интересный вариант с батареями на стенках, которые сохраняют энергию днем, а ночью — тратишь или даже продаешь излишки! От нихе же можно даже заказать целую крышу для дома, приедут мастера и полностью поменяют черепицу на специальные солнечные панели. Да и гарантию дают аж в 25 лет! Это вам не iPhone с гарантией в 1 год.

При этом Tesla использует в своих Power Wall старые батареи из своих автомобилей! Почти безотходное производство.

Выводы

Мы пытаемся смотреть на мир и его развитие в позитивном ключе и нам очень нравится то разнообразие и та скорость развития которую мы набрали в плане возобновляемых источников энергии!

Велика вероятность, что уже очень скоро солнечные панели станут настолько дешевыми, что любой сможет себе просто крышу дачного дома застелить ими и жить практически полностью на самообеспечении! Ведь уже сейчас в солнечных странах срок окупаемости установки таких панелей всего около 5-7 лет! Индустрия активно развивается! Ну а мы будем следить за ее развитием. А закончить хочется актуальной философской мыслью, что после самой темной ночи всегда наступает рассвет!

Post Views: 2 097

Основы солнечной фотоэлектрической технологии | Министерство энергетики

Перейти к основному содержанию

URL видео

Фотогальванические (PV) материалы и устройства преобразуют солнечный свет в электрическую энергию.

Министерство энергетики

Что такое фотогальваническая (PV) технология и как она работает? Фотоэлектрические материалы и устройства преобразуют солнечный свет в электрическую энергию. Одно фотоэлектрическое устройство известно как ячейка. Индивидуальная фотоэлектрическая ячейка обычно имеет небольшой размер и обычно производит около 1 или 2 Вт мощности. Эти ячейки сделаны из различных полупроводниковых материалов и зачастую имеют толщину менее четырех человеческих волос. Чтобы выдерживать воздействие на открытом воздухе в течение многих лет, ячейки помещаются между защитными материалами из комбинации стекла и/или пластика.

Чтобы увеличить выходную мощность фотоэлементов, они соединяются вместе в цепи, образуя более крупные блоки, известные как модули или панели. Модули можно использовать по отдельности или несколько можно соединить в массивы. Затем один или несколько массивов подключаются к электрической сети как часть полной фотоэлектрической системы. Благодаря этой модульной структуре фотоэлектрические системы могут быть построены для удовлетворения практически любых потребностей в электроэнергии, малых или больших.

Фотоэлектрические модули и массивы являются лишь частью фотоэлектрической системы. Системы также включают монтажные конструкции, которые направляют панели к солнцу, а также компоненты, которые принимают электричество постоянного тока (DC), вырабатываемое модулями, и преобразуют его в электричество переменного тока (AC), используемое для питания всех приборов в вашем доме.

дом.

Крупнейшие фотоэлектрические системы в стране расположены в Калифорнии и производят электроэнергию для коммунальных предприятий, чтобы распределять ее между своими клиентами. Электростанция Solar Star PV производит 579 мегаватт электроэнергии, а солнечная ферма Topaz и солнечная ферма Desert Sunlight производят по 550 мегаватт каждая.

Узнать больше о:

Основы солнечных фотоэлектрических элементов Узнать больше

PV Cells 101: Учебник по солнечной фотоэлектрической ячейке Узнать больше

Солнечная производительность и эффективность Узнать больше

PV Cells 101, Часть 2: Направления исследований солнечных фотоэлектрических элементов Узнать больше

Основы проектирования солнечной фотоэлектрической системы Узнать больше

Основы производства солнечных фотоэлектрических систем Узнать больше

Получение максимальной отдачи от солнечных панелей Узнайте больше

 

Узнайте больше об исследованиях в области фотоэлектрических систем в офисе технологий солнечной энергии, ознакомьтесь с этими информационными ресурсами солнечной энергии и узнайте больше о том, как работает солнечная энергия.

Как работает солнечная энергия? | Солнечная энергия объяснила

Солнечная энергия работает путем преобразования энергии солнца в электричество. Есть две формы энергии, вырабатываемой солнцем для нашего использования – электричество и тепло.

И то, и другое генерируется за счет использования солнечных панелей, размеры которых варьируются от крыш жилых домов до «солнечных ферм», раскинувшихся на акрах сельской земли.

Является ли солнечная энергия чистым источником энергии?

Да, солнечная энергия — это возобновляемый и бесконечный источник энергии, который не создает вредных выбросов парниковых газов  — пока светит солнце, энергия будет выделяться.

Углеродный след солнечных батарей уже достаточно мал, так как они служат более 25 лет. Кроме того, материалы, используемые в панелях, все чаще перерабатываются, поэтому углеродный след будет продолжать сокращаться.
 

Когда была открыта солнечная энергия?

Солнечная энергия использовалась людьми еще в 7 ^-й век до н.э. когда люди использовали солнечный свет для разжигания огня, отражая солнечные лучи на блестящие предметы. Позже, в 39056– годах до нашей эры, греки и римляне использовали солнечную энергию с помощью зеркал, чтобы зажигать факелы для религиозных церемоний.

В 1839 году, в возрасте всего 19 лет, французский физик Эдмон Беккерель открыл фотогальванический (PV) эффект, экспериментируя с ячейкой из металлических электродов в проводящем растворе. Он отметил, что ячейка производила больше электричества, когда подвергалась воздействию света — это была фотогальваническая ячейка.

В 1954 году зародилась фотоэлектрическая технология, когда Дэрил Чапин, Кэлвин Фуллер и Джеральд Пирсон в 1954 году в Bell Labs разработали кремниевый фотоэлемент – первый солнечный элемент, способный поглощать и преобразовывать достаточное количество солнечной энергии в энергию для работы повседневного электрооборудования.

Сегодня спутники, космические корабли, вращающиеся вокруг Земли, питаются от солнечной энергии.
 

Как именно производится электричество из солнечной энергии?

Солнечные панели обычно изготавливаются из кремния или другого полупроводникового материала, установленного в металлическом каркасе панели со стеклянным корпусом. Когда этот материал подвергается воздействию фотонов солнечного света (очень маленьких пакетов энергии), он высвобождает электроны и создает электрический заряд.

Этот фотоэлектрический заряд создает электрический ток (в частности, постоянный ток или постоянный ток), который улавливается проводкой в ​​солнечных панелях. Это электричество постоянного тока затем преобразуется инвертором в переменный ток (AC). Переменный ток — это тип электрического тока, используемый при подключении приборов к обычным настенным розеткам.

 

В чем разница между солнечными фотоэлектрическими панелями и солнечными тепловыми панелями?

Солнечные фотоэлектрические панели вырабатывают электроэнергию, как описано выше, а солнечные тепловые панели вырабатывают тепло. Хотя источник энергии один и тот же — солнце — технологии в каждой системе разные.

Солнечная фотоэлектрическая энергия основана на фотогальваническом эффекте, при котором фотон (основная единица света) сталкивается с поверхностью полупроводника, такой как кремний, и вызывает высвобождение электрона. Солнечная тепловая энергия менее сложна и представляет собой прямое нагревание воды (или других жидкостей) солнечным светом. Для бытового использования солнечные тепловые панели также устанавливаются на крыше, обращенной к солнцу, нагревают воду, хранящуюся в баке с горячей водой, и таким образом обеспечивают горячее водоснабжение и отопление. В более широком масштабе солнечная тепловая энергия также может использоваться на электростанциях.
 

Что такое солнечные фермы?

Солнечные фермы, также известные как солнечные парки или солнечные поля, представляют собой большие участки земли, содержащие взаимосвязанные солнечные панели, расположенные вместе на площади в несколько акров, для одновременного сбора большого количества солнечной энергии. Солнечные фермы предназначены для крупномасштабного производства солнечной энергии, которая подается непосредственно в сеть, в отличие от отдельных солнечных панелей, которые обычно питают один дом или здание.
 

Можно ли получать солнечную энергию в пасмурный день?

Да, может — солнечной энергии требуется лишь некоторый уровень дневного света, чтобы использовать солнечную энергию. Тем не менее, скорость, с которой солнечные панели вырабатывают электроэнергию, зависит от количества прямого солнечного света и качества, размера, количества и местоположения используемых панелей.
 

Кто является крупнейшим производителем солнечной энергии в мире?

По состоянию на 2022 год Китай является крупнейшим производителем электроэнергии на солнечной энергии в мире. На втором месте США, за ними следуют Япония, Германия и Индия. ¹

Что мы делаем, чтобы увеличить количество солнечной энергии в сети Великобритании?

Оператор электроэнергетической системы Великобритании (ESO) готовит британскую электроэнергетическую систему к тому, чтобы к 2025 году она могла работать на электричестве с нулевым выбросом углерода, чтобы обеспечить любое количество вырабатываемой возобновляемой электроэнергии, включая солнечную энергию.

Чтобы поставлять все больше возобновляемой энергии в сеть и снижать затраты для потребителей, они работают над решением двух взаимосвязанных задач: обеспечение баланса спроса на электроэнергию за счет вырабатываемой электроэнергии; и обновление основ системы электроснабжения.

Электричество исторически зависело от ископаемого топлива, поэтому они разрабатывают новые подходы и внедряют новые технологии.

В успешных испытаниях, в рамках проекта Power Potential, инверторы на солнечной электростанции были модернизированы таким образом, чтобы помимо обеспечения электроэнергией в солнечный день, электростанция могла также обеспечивать использование в ночное время, сглаживая колебания напряжения и поддерживать стабильность сети. ²

Солнечная энергия также играет роль в обеспечении частотной характеристики, одного из инструментов балансировки, которые ESO использует для поддержания баланса системы электроснабжения.

В ходе недавнего судебного разбирательства был заключен контракт, полностью заключенный с домашними пользователями, что позволило им получать оплату за экспорт своей избыточной энергии в сеть и одновременно помочь сбалансировать спрос и предложение с более чистой децентрализованной энергией.