Солнечные панели – устройства, содержащие множество солнечных элементов. Поскольку отдельный солнечный элемент не обеспечивает производства нужного объема энергии, каждый модуль содержит несколько компонентов для повышения производительности.

Модули изготавливаются из фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) с покрытием из антиотражающего вещества. Существуют разные виды и размеры солнечных модулей. Чаще всего встречаются кремниевые, чья мощность находится в диапазоне от 40 до 260Wp (значение достигается при максимальной освещенности). Эти компоненты имеют габариты 0,4-2,5 кв.м. Отдельные модули можно присоединить друг к другу, чтобы обеспечить наибольшую суммарную производительность (к примеру, 2 объединенных компонента по 50Wp дадут на выходе 100Wp).

КПД имеющихся в продаже компонентов колеблется в диапазоне 5-20%. Другими словами, лишь 5-20% от объема энергии, попадающей на модуль, будет преобразовано в электроэнергию. Сегодня в экспериментальных лабораториях многих стран работают над новейшими материалами для солнечных панелей с увеличенной эффективностью (вплоть до 45. Цена изготовления тоже играет большую роль. Отдельные технологические решения (подобные тонкопленочным) обеспечивают возможность масштабного изготовления СЭ и связанного с этим падения цены.

Устройство панели

Панели из кристаллического кремния можно представить как пирог с множеством слоев. Герметик требуется для того, чтобы гарантировать абсолютную непроницаемость СЭ при круглогодичном нахождении под открытым небом. Если вода или воздух проникнуть внутрь панели, в ней начнется окислительный процесс, а контактные элементы разрушатся, в результате прибор перестанет работать. В роли герметика, как правило, используется пленочная EVA-оболочка (этиленвинилацетат). Несмотря на защитные возможности, она вызывает «старение» панелей, поскольку их элементы с годами утрачивают первоначальную прозрачность. Сегодня во многих странах разрабатываются пленочные материалы, способные заменить EVA, но альтернатив ей пока нет. Можете перейти на ekotechnik.kiev.ua и купить там эти панели.

Отдельные солнечные модули помещаются в защитный корпус из алюминия. Сам модуль является, по сути, ФЭ-электрогенератором, включающим плитку из стекла, с одной стороны которой между 2-я слоями пленочной оболочки расположены СЭ, объединенные друг с другом специальными шинами. Внутри каркаса панели закреплен блок терминалов с гальваническими контактами, позволяющими подключить панель.

Характеристики солнечной батареи

Панель способна функционировать при любом сочетании уровня напряжения и электротока, указанного на его вольтамперной характеристике (BAX). Тем не менее, в действительности устройство функционирует на конкретной точке, определяемой не самой панелью, а электрическими параметрами сети, к которой подсоединена батарея.

Уровень напряжения, при котором электроток нулевой, обозначается как Voc, а уровень электротока, при котором нулевым становится напряжение, обозначается как Isc. В обеих ситуациях панель обладает нулевой мощностью. В реальности панель функционирует при сочетании электротока и напряжения, позволяющем обеспечить нужный уровень мощности. Оптимальная комбинация именуется точкой наибольшей мощности. С учетом этого параметра и рассчитывают номинальную мощность, а также КПД всей панели.

При непосредственном подсоединении панели к аккумулятору, устройство будет функционировать при таком же уровне напряжения, как и на аккумуляторе. Но изготовители установили предельное напряжение на отметке 17 В, чтобы скомпенсировать потери и гарантировать полный заряд батареи.