Päikesepatareide tüübid: monokristalliline, polükristalliline, õhuke kile
Planeedi päikesepaistelistes piirkondades, kus tavatoide on võimatu või ebaotstarbekas ning tuuliku paigaldamine mingil põhjusel ei sobi, võib kasutada päikesepaneele (patareisid). Suure võimsusega päikesepaneelide komplektid paigaldatakse eramajade katustele, aedadesse, laevadele, laternatele. Kaasaskantavaid päikesepatareisid kasutatakse vidinate ja akude laadimiseks reisil olles, raadiosaatjate toiteks.
Päikesepaneelid on töökindlad, neil ei ole liikuvaid osi, nad ei allu mehaanilisele kulumisele nagu tuuleturbiinid, mistõttu on need väga vastupidavad ja võivad oma omanikku aastakümneid usaldusväärselt teenida. Vaatame, mis on päikesepaneelid, nende peamised tüübid.
Monokristallilised päikesepatareid
Monokristallilised päikesepaneelid on traditsioonilise musta või tumesinise tooniga. Need paneelid on raamitud alumiiniumraamiga ja kaetud löögikindla klaasiga.
Monokristallilised päikesepatareid on valmistatud ainult puhtast ränist.Puhas räni sulam tahkub aeglaselt kokkupuutel seemnega, moodustades silindrilise räni monokristalli, mille läbimõõt on umbes 20 cm ja pikkus kuni 2 meetrit.
Saadud puhta räni valuplokk lõigatakse umbes 300 μm paksusteks plaatideks. Selliste elementide kasutegur ulatub 19%-ni, kuna selles multistruktuuris on aatomid paigutatud nii, et need tagavad elektronidele vastavalt suurema liikuvuse ning nendest pärinevad akud näitavad suuremat energiatõhusust.
Plaadid on varustatud metallelektroodidega võre kujul. Tavaliselt on monokristalliliste akude üksikud elemendid lõigatud nurkadega ruutude kujul.
Need elemendid on üsna tõhusad, tööstusdisainilahenduste tegelik efektiivsus on umbes 16%, seetõttu on seda tüüpi elemendid 1 vati kohta kallimad kui polükristallilised. Nende kasutusiga on väga pikk, see võib ulatuda 50 aastani.
Polükristallilised päikesepatareid
Erksinised polükristallilised päikesepatareid on palju odavamad kui monokristallilised. Nende jaoks mõeldud elemendid ei ole valmistatud ühest ränikristallist, seega on räni aatomid siin juhuslikult paigutatud.
Nüüd on polükristallilise paneeli keskmine efektiivsus 13-15%. Seda tüüpi elemendid on oma laialdase kättesaadavuse tõttu aga väga levinud tarbijate seas, kes soovivad päikeseenergiale võimalikult odavalt ligi pääseda.
Polükristalliliste elementide suureks puuduseks on nende äärmine haprus transpordi ajal. Nende maksimaalne kasutusiga on 25 aastat.Polükristalliliste elementide tööstusliku tootmise protsess aja jooksul paraneb, mistõttu on lootust, et tulevikus jõuavad need efektiivsuse poolest monokristallidele järele.
Õhukese kilega päikesepatareid
Õhukese kilega päikesepatareid odavam valmistada kui monokristalliline ja polükristalliline räni. Need põhinevad väikeste kokkupandavate päikesepatareide kujul polümeerkiledel, amorfsel ränil, alumiiniumil, kaadmiumtelluriidil ja muudel pooljuhtidel, mida juba kasutatakse vidinate laadijate valmistamisel.
Seda tüüpi akud võtavad 2,5 korda rohkem pinda kui sama võimsusega kristalsed akud, kuid nad võivad töötada ka pilvise ilmaga ja pilvise ilmaga hajutatud valgusega ning akusid saab paigutada mitte ainult hoone katusele, vaid isegi selle seinad. Seetõttu on õhukese kilega akude kasutamine õigustatud suhteliselt suurte päikeseelektrijaamade ehitamisel, kui nende paigutamiseks on olemas vajalik pind.
Just õhukese kilega paneelid on tänapäeval eriti populaarsed süsteemides, mis töötavad tööstuslikus mastaabis koos võrku ühendatud inverteritega, mis varustavad elektrit avalikku võrku. Need süsteemid nõuavad kõrgepingekontrollerit ja spetsiaalset inverterit, mis erineb tavapärastest kodumaistest, mida kasutatakse tavaliste mono- ja polükristalliliste akudega.
Kuigi amorfsest ränist valmistatud õhukese kilega päikesepatareid on keskmise kasuteguriga 7%, on need tootmiskuludelt kõigist päikesepaneelidest kõige odavamad. Kaadmiumtelluriidi keskmine efektiivsus on 11% ja see on veidi kallim kui amorfsed räni akud.Vasel, indiumil, galliumil ja seleenil põhinevad päikesepatareid on kõige tõhusamad õhukesed kileakud, nende kasutegur ulatub 15% -ni.
Vaata ka:Päikesepatareide ja moodulite efektiivsus