Сонячні батареї найкращі. Сонячні батареї для дому: вартість комплекту та доцільність встановлення

За цін, що постійно зростають, на електроенергію мимоволі почнеш замислюватися про використання природних джерел для електропостачання. Одна з таких можливостей – сонячні батареї для дому чи дачі. За бажання вони можуть забезпечити повністю всі потреби навіть великого будинку.

Влаштування системи електроживлення від сонячних батарей

Перетворювати енергію сонця на електрику – ця ідея тривалий час не давала спати вченим. З відкриттям властивостей напівпровідників це стало можливим. У сонячних батареях використовують кремнієві кристали. При попаданні на них сонячного світла у них утворюється спрямований рух електронів, який називається електричним струмом. При з'єднанні достатньої кількості таких кристалів отримуємо цілком пристойні за величиною струми: одна панель площею трохи більше метра (1,3-1,4 м2 за достатнього рівня освітленості може видати до 270 Вт (напруга 24 В).

Так як освітленість змінюється в залежності від погоди, часу доби, безпосередньо підключати пристрої до сонячних батарей не виходить. Потрібна ціла система. Крім сонячних панелей потрібно:

  • Акумулятор. Протягом світлового дня під впливом сонячного проміння сонячні батареї виробляють електричний струм для дому, дачі. Він не завжди використовується в повному обсязі, його надлишки накопичуються в акумуляторі. Накопичена енергія витрачається негоду.
  • Контролер. Не обов'язкова частина, але бажана (за достатньої кількості коштів). Відстежує рівень заряду акумулятора, не допускаючи надмірного розряду або перевищення рівня максимального заряду. Обидва ці стани згубні для акумулятора, тому наявність контролера продовжує термін експлуатації акумулятора. Також контролер забезпечує оптимальний режим роботи сонячних панелей.
  • Перетворювач постійного струму змінний (інвертор). Не всі пристрої розраховані на постійний струм. Багато хто працює від змінної напруги в 220 вольт. Перетворювач дає можливість отримати напругу 220-230 Ст.

Сонячні батареї для будинку — лише частина системи

Встановивши сонячні батареї для дому або дачі, можна стати незалежним від офіційного постачальника. Але для цього треба мати велику кількість батарей, кілька акумуляторів. Комплект, який виробляє 1,5 кВт на добу коштує близько 1000 $. Цього достатньо для забезпечення потреб дачі або частини електрообладнання у будинку. Комплект сонячних батарей для виробництва 4 кВт на добу коштує близько 2200 $, на 9 кВт на добу - 6200 $. Так як сонячні батареї для будинку - модульна система, можна купити установку, яка забезпечуватиме частину потреб, поступово збільшуючи її продуктивність.

Види сонячних батарей

Зі зростанням цін на енергоносії ідея використання енергії сонця для отримання електроенергії стає дедалі популярнішою. Тим більше, що з розвитком технологій сонячні перетворювачі стають ефективнішими і водночас дешевшими. Тож, за бажання, можна свої потреби забезпечити встановивши сонячні батареї. Але вони бувають різних типів. Давайте розумітися.

Сама сонячна батарея - кілька фотоелементів, які розташовані в загальному корпусі, захищені прозорою лицьовою панеллю. Для побутового використання фотоелементи виробляють на основі кремнію, тому що він відносно недорогий, і елементи на його основі мають непоганий ККД (близько 20-24%). На основі кремнієвих кристалів виготовляють монокристалічні, полікристалічні та тонкоплівкові (гнучкі) фотоелементи. Деяка кількість цих фотоелементів електрично з'єднана між собою (послідовно та/або паралельно) і виведена на клеми, розташовані на корпусі.

Фотоелементи встановлені у закритому корпусі. Корпус сонячної батареї роблять із анодованого алюмінію. Він легкий, не схильний до корозії. Лицьову панель роблять із міцного скла, яке має витримувати сніго-вітрові навантаження. До того ж воно має мати певні оптичні властивості — мати максимальну прозорість, щоб пропускати якнайбільше променів. Взагалі, через відображення втрачається значна кількість енергії, так що вимоги до якості скла високі і ще воно покривається складом антивідблиску.

Види фотоелементів для сонячних батарей

Сонячні батареї для дому роблять на основі крем'яних елементів трьох типів;


Якщо у вас скатний дах і фасад розгорнутий на південь або схід, занадто сильно думати про площу, що займається, не має сенсу. Цілком можуть влаштувати полікристалічні модулі. При рівній кількості виробленої енергії вони коштують трохи дешевше.

Як правильно вибрати систему сонячних батарей для дому

Є поширені помилки, які змушують вас витрачати зайві гроші на придбання надто дорогого обладнання. Нижче наведемо рекомендації про те, як правильно побудувати систему електроживлення від сонячних батарей і не витратити зайвих грошей.

Що треба купити

Не всі компоненти сонячної електростанції життєво необхідні роботи. Без деяких частин можна обійтися. Вони служать підвищення надійності, але їх система працездатна. Перше, що варто запам'ятати – купуйте сонячні батареї наприкінці зими, на початку весни. По-перше, погода в цей час чудова, багато сонячних днів, сніг відбиває сонце, збільшуючи загальну освітленість. По-друге, тим часом традиційно оголошують знижки. Далі поради такі:


Якщо скористатися тільки цими порадами, і підключити тільки техніку, яка працює від постійної напруги, система сонячних батарей для будинку обійдеться в набагато скромнішу суму, ніж найдешевший комплект. Але це ще не все. Можна ще частину обладнання залишити на потім або взагалі обійтися без нього.

Без чого можна обійтись

Вартість комплекту сонячних батарей на 1 кВт на добу – понад тисячу доларів. Чималі вкладення. Мимоволі замислишся, а чи варто воно того і яким буде термін окупності. За нинішніх тарифів чекати поки відіб'ються свої гроші доведеться не один рік. Але можна витрати зменшити. Не за рахунок якості, але за рахунок незначного зниження комфортності експлуатації системи та за рахунок розумного підходу до підбору її компонентів.


Отже, якщо бюджет обмежений, можна обійтися кількома сонячними панелями та акумуляторними батареями, ємність яких на 20-25% вища за максимальний заряд сонячних панелей. Для моніторингу стану купіть автомобільний годинник, який ще вимірює напругу. Це позбавить вас необхідності кілька разів на день вимірювати заряд на АКБ. Натомість вам треба буде час від часу дивитися на показання годинника. Для старту це все. Надалі можна купувати сонячні батареї для дому, збільшувати кількість АКБ. При бажанні можна придбати інвертор.

Визначаємося з розмірами та кількістю фотоелементів

У хороших сонячних батареях на 12 вольт має бути 36 елементів, на 24 вольти – 72 фотоелементи. Ця кількість є оптимальною. За меншої кількості фотоелементів ви ніколи не отримаєте заявлений струм. І це — найкращий із варіантів.

Не варто купувати здвоєні сонячні панелі — по 72 та 144 елементи відповідно. По-перше, вони дуже великі, що незручно під час перевезення. По-друге, за аномально низьких температур, які у нас періодично трапляються, вони першими виходять з ладу. Справа в тому, що плівка, що ламінує, при морозах сильно зменшується в розмірах. На великих панелях через велике натяг вона відшаровується або навіть рветься. Втрачається прозорість, катастрофічно падає продуктивність. Панель йде у ремонт.

Другий фактор. На великих за розмірами панелях повинна бути більша товщина корпусу та скла. Адже збільшується парусність та снігові навантаження. Але далеко не завжди це роблять, оскільки значно зростає ціна. Якщо ви бачите здвоєну панель, а ціна на неї нижча, ніж на дві «звичайні», краще шукайте щось інше.

Ще раз: найкращий вибір – сонячна панель для будинку на 12 вольт, що складається з 36 фотоелементів. Це оптимальний варіант, перевірений практикою.

Технічні характеристики: на що звернути увагу

У сертифікованих сонячних батареях завжди вказується робочий струм та напруга, а також напруга холостого ходу та струм КЗ. При цьому варто врахувати, що всі параметри зазвичай вказуються для температури +25 °C. Сонячного дня на даху батарея розігрівається до температур, що значно перевищують цю цифру. Це пояснює наявність більшої робочої напруги.

Також зверніть увагу на напругу холостого ходу. У нормальних батареях воно близько 22 В. І все б нічого, але якщо проводити роботи на устаткуванні не відключивши сонячні батареї, напруга холостого ходу виведе з ладу інвертор або іншу підключену техніку, не розраховану на подібний вольтаж. Тому при будь-яких роботах - перемикання проводів, підключення/вимкнення акумуляторів і т.д. і т.п - перше, що ви повинні зробити - відключити сонячні батареї (зняти клеми). Перебравши схему, їх підключаєте останніми. Такий порядок дій збереже вам багато нервів (і грошей).

Корпус та скло

Сонячні батареї для будинку мають алюмінієвий корпус. Цей метал не корродує, за достатньої міцності має невелику масу. Нормальний корпус має бути зібраний із профілю, в якому присутні, як мінімум, два ребра жорсткості. До того ж скло має бути вставлене у спеціальний паз, а не закріплене зверху. Все це ознаки нормальної якості.

Ще при виборі сонячної батареї зверніть увагу на скло. У нормальних батареях воно не гладке, а текстуроване. На дотик — шорстке, якщо провести нігтями, чути шерех. До того ж має мати якісне покриття, яке зводить до мінімуму відблиски. Це означає, що в ньому не повинно нічого відображатися. Якщо хоч під якимось кутом видно відображення навколишніх предметів, краще знайдіть іншу панель.

Вибір перерізу кабелю та тонкощі електричного підключення

Підключати сонячні батареї додому необхідно мідним одножильним кабелем. Перетин жили кабелю залежить від відстані між модулем та АКБ:

  • відстань менше 10 метрів:
    • 1,5 мм2 на одну сонячну батарею потужністю 100 Вт;
    • на дві батареї - 2,5 мм2;
    • три батареї - 4,0 мм2;
  • відстань більше 10 метрів:
    • для підключення однієї панелі беремо 2,5 мм2;
    • двох - 4,0 мм2;
    • трьох - 6,0 мм2.

Можна брати перетин більше, але не менше (будуть великі втрати, а нам не треба). При купівлі дротів, зверніть увагу на фактичний переріз, оскільки сьогодні заявлені розміри дуже часто не відповідають дійсним. Для перевірки доведеться вимірювати діаметр і рахувати перетин (як це робити, прочитати можна).

При зборі системи можна плюси сонячних батарей провести за допомогою багатожильного кабелю відповідного перерізу, а для мінуса використовувати один товстий. Перед підключенням до акумуляторів всі "плюси" пропускаємо через діоди або діодні зборки із загальним катодом. Це запобігає замиканню акумулятора (може викликати загоряння) при замиканні або обриві дротів між батареями та акумулятором.

Діоди використовують типу SBL2040CT, PBYR040CT. Якщо такі не знайшли, можна зняти зі старих блоків живлення персональних комп'ютерів. Там зазвичай стоять SBL3040 чи подібні. Пропускати через діоди бажано. Не забудьте, що вони сильно гріються, так що монтувати їх треба на радіаторі (можна на єдиному).

Ще в системі потрібний блок запобіжників. По одному кожного споживача. Усе навантаження підключаємо через цей блок. По-перше, система так безпечніша. По-друге, у разі виникнення проблем, простіше визначити її джерело (за згорілим запобіжником).

Компанія SolarCity була створена у 2006 році двоюрідними братами відомого підприємця та засновника та Space X – Ілона Маска. Добре знаючи його визначні ділові якості, вони також довірили йому керівництво своєї компанії.

За цей час SolarCity встигла стати найбільшим у США виробником сонячних батарей. Її клієнти – приватні домовласники, підприємства, школи, некомерційні та державні організації, які віддали перевагу чистій сонячній енергії, яка виявилася набагато дешевшою за ту, що виробляють електростанції за рахунок спалювання вуглеводнів.


Представники компанії заявили, що їхні нові сонячні панелі найефективніші у світі. Так, на площі 0,093 кв. м (1 кв. фут) вони виробляють більше енергії, ніж наявні у світі аналоги. Нині їх ККД становить 22,5 % — найвищих показників на сьогоднішній день серед представлених на ринку моделей.

Це стало можливо після того, як SolarCity придбала у компанії Sivelo нову технологію виробництва сонячних батарей. Нова конфігурація сонячної панелі зводить втрати ефективності до 0,5%, тоді як у найближчих конкурентів SolarCity ці показники досягають від 1,5 до 2,5%.


Сонячні модулі збиратимуться у Буффало, штат Нью-Йорк. Очікується, що щоденна продуктивність підприємства становитиме від 9000 до 10000 сонячних панелей. Завдяки новим технологіям вартість панелей вдасться знизити до 55 центів за Ват номінальної потужності.


Унікальні панелі, зібрані в цехах SolarCity, будуть виробляти енергії на 30-40% більше, ніж аналогічні батареї конкурентів. В амбітних планах братів – досягти потужності, що генерується, в 1 ГВт. Поряд із заводом з виробництва панелей вони мають намір створити сонячну ферму, яка забезпечуватиме мешканців Буффало чистою енергією.


Щоб стати клієнтом SolarCity, достатньо зв'язатися з представниками компанії, які подбають про всі необхідні розрахунки та дизайн сонячних панелей. А далі починається щось неправдоподібне. Монтажники встановлюють та підключають обладнання, і за все це клієнт не платить жодного цента.

Платити він буде пізніше щомісяця і виключно за електроенергію, що виробляється сонячними панелями. Ось таким незвичайним чином компанія SolarCity та її творці залучають своїх співгромадян до використання сонячної енергії.

Щодня на нашу планету надходять мільярди кіловат сонячної енергії. Люди вже давно почали використовувати цю енергію для своїх потреб. З перебігом прогресу перетворення енергії сонячного світла почали використовувати сонячні батареї. Але чи ефективні ці пристрої? Скільки становить ККД сонячних батарей і від чого він залежить? Який їхній термін окупності та як можна обчислити рентабельність використання сонячних батарей? Ці питання хвилюють кожного, хто планує чи вже вирішив придбати сонячні панелі, тому цій актуальній темі присвячено цю статтю.

Давайте коротко розберемо, на чому ґрунтується принцип дії сонячних панелей. В основі лежить фізична властивість напівпровідників. Внаслідок вибивання фотонами світла електронів із зовнішньої орбіти атомів утворюється досить велика кількість вільних електронів. Після замикання ланцюга виникає електричний струм. Але, як правило, одного-двох фотоелементів для отримання достатньої потужності не вистачає, тому до складу сонячних модулів найчастіше входить кілька сонячних батарей. Чим більше фотоелементів з'єднують разом, тобто чим більше площа сонячних панелей, тим більша потужність, що виробляється ними. Крім площі панелей відчутний вплив на потужність надають інтенсивність сонячного світла і кут падіння променів.

Розбираємо поняття ККД

Значення ККД панелі одержують шляхом розподілу потужності електричної енергії на потужність сонячного світла, що падає на панель. Сьогодні середнє значення цього показника практично становить 12-25%, теоретично ця цифра наближається до 80-85%. У чому причина такої великої різниці? Насамперед, це залежить від матеріалів, що використовуються для виготовлення сонячних панелей. Як відомо, основний елемент, що входить до складу панелей, це кремній. Один із головних недоліків цієї речовини – здатність поглинати лише інфрачервоне випромінювання, тобто енергія ультрафіолетових променів витрачається марно. Тому один з основних напрямків, у якому працюють вчені, які намагаються збільшити ККД сонячних панелей – це розробка багатошарових модулів.

Багатошарові батареї є конструкцією, що складається з шарів різних матеріалів. Їх підбирають у розрахунку на кванти різної енергії. Тобто, один шар поглинає енергію зеленого кольору, другий – синього, третій – червоного. Теоретично різні комбінації цих верств можуть дати значення ККД 87%. Але це, на жаль, лише теорія. Як показує практика, виготовлення подібних конструкцій у виробничих масштабах дуже трудомістке заняття та й вартість таких модулів дуже висока.

На ККД сонячних модулів впливає і вид кремнію, що використовується. Панелі, виготовлені з монокристалічного кремнію, мають більш високий коефіцієнт корисної дії, ніж панелі з полікристалічного кремнію. Але й ціна монокристалічних батарей вища.

Основне правило: при вищому ККД для генерації електроенергії заданої потужності знадобиться модуль меншої площі, тобто до складу сонячної панелі буде включено менше фотоелементів.

Як швидко окупляться сонячні батареї?

Вартість сонячних батарей сьогодні є досить високою. А з урахуванням невеликого значення ККД панелей, питання їхньої окупності дуже актуальне. Термін служби батарей, що працюють від сонячної енергії, становить близько 25 років. Про те, чим обумовлений такий довгий термін експлуатації, ми поговоримо трохи пізніше, а поки з'ясуємо озвучене вище питання.

На термін окупності впливають:

  • Тип вибраного обладнання. Одношарові фотоелементи мають нижчий ККД у порівнянні з багатошаровими, але й набагато меншу ціну.
  • Географічне розташування, тобто чим більше сонячного світла у Вашій місцевості, тим швидше окупиться встановлений модуль.
  • Вартість обладнання. Чим більше коштів Ви витратили на придбання та монтаж елементів, що входять до складу сонячної системи енергозбереження, тим довший термін окупності.
  • Вартість енергоресурсів у Вашому регіоні.

Середні цифри терміну окупності країн Південної Європи становлять 1,5-2 року, країн Середньої Європи – 2,5-3,5 року, а Росії термін окупності дорівнює приблизно 2-5 років. У найближчому майбутньому ефективність сонячних батарей значно збільшиться, це пов'язано з розробкою більш досконалих технологій, що дозволяють збільшувати ККД і знижувати собівартість панелей. А як наслідок зменшиться і термін, протягом якого система енергозбереження на сонячній енергії окупить себе.

Скільки прослужать сонячні батареї?

До складу сонячних панелей не входять механічні рухомі частини, тому вони досить надійні та довговічні. Як згадувалося вище, термін їхньої служби становить понад 25 років. При правильній експлуатації можуть прослужити і 50 років. Великим плюсом є те, що тривалий термін служби обходиться без великих поломок, достатньо лише систематично очищати дзеркала фотоелементів від пилу та інших забруднень. Це потрібно для кращого поглинання енергії, отже, й у вищого показника ККД.

Довгий період служби є одним із головних критеріїв при ухваленні рішення «придбати чи ні сонячні батареї». Після того як батареї окуплять самі себе, електрична енергія, що отримується Вами, буде абсолютно безкоштовною. Навіть якщо період окупності буде максимальним (близько 6 років), Ви як мінімум 20-25 років не платитимете за енергоресурси.

Останні розробки, що збільшують показник ККД

Майже кожного дня вчені по всьому світу заявляють про розробку нового методу, що дозволяє збільшити коефіцієнт корисної дії сонячних модулів. Познайомимося із найцікавішими з них. Минулого року компанія Sharp представила громадськості сонячний елемент, ефективність якого становила 43,5%. Ці цифри вони змогли досягти за допомогою установки лінзи для фокусування енергії безпосередньо в елементі.

Не відстають від компанії Sharp та німецькі фізики. У червні 2013 року вони представили свій фотоелемент площею лише 5,2 кв. мм, що складається з 4 шарів напівпровідникових елементів. Така технологія дозволила досягти ККД у 44,7%. Максимальна ефективність у цьому випадку також досягається за рахунок приміщення увігнутого дзеркала у фокус.

У жовтні 2013 року було опубліковано результати робіт учених із Стенфорда. Вони розробили новий жароміцний композит, здатний збільшити продуктивність фотоелементів. Теоретичне значення ККД становить близько 80%. Як ми писали вище, напівпровідники, до складу яких входить кремній, здатні поглинати лише ІЧ-випромінювання. Так ось дія нового композитного матеріалу спрямована на переведення високочастотного випромінювання в інфрачервоне.

Наступними стали англійські вчені. Вони розробили технологію, здатну збільшити ефективність елементів на 22%. Вони запропонували на гладкій поверхні тонкоплівкових панелей розмістити наношипи з алюмінію. Цей метал був обраний через те, що сонячне світло їм не поглинається, а навпаки, розсіюється. Отже, збільшується кількість сонячної енергії, що поглинається. Звідси й зростання продуктивності сонячної батареї.

Тут наведено лише основні розробки, але справа не обмежується. Вчені борються за кожну десяту частку відсотка, і поки що їм це вдається. Сподіватимемося, що в найближчому майбутньому показники ефективності сонячних батарей будуть на належному рівні. Адже тоді й вигода від використання панелей буде максимальною.

Статтю підготувала Абдулліна Регіна

У Москві вже застосовують нові технології освітлення вулиць та парків, я думаю, там економічна ефективність була прорахована:

Вітаємо всіх, кому не шкода витратити кілька хвилин на отримання цікавої інформації!
Отже, ми вкотре поповнили склад зовсім нової продукції. Кількість новинок не така велика, зате яка!
З гордістю представляємо вам лінійку найефективніших і найефектніших сонячних панелей на російському ринку – лінійку Eclipse від заводу Seraphim, що входить до рейтингу найнадійніших виробників (Bloomberg надав Seraphim Solar статус TIER1 ще в 2015 році).

До замовлення є дві моделі сонячних батарей Серафим:

  • Монокристалічна панель Eclipse SRP-320-E01B
  • Полікристалічна панель Eclipse SRP-290-E11B

Перша модель виконана в габариті стандартного монокристалічного 270 Вт модуля і виробляє 320 екологічно чистих Ват. Друга модель відповідає габариту 250 Вт полікристалічного модуля, але ефективність цієї панелі становить 290 Ватт - вище, ніж у класичної монокристалічної батареї такого ж розміру. Як вдалося досягти такої ефективності? Дуже просто і водночас складно! Немає ніяких фокусів і махінацій: осередки в сонячних батареях Eclipse укладені таким чином, що практично вся площа панелі зайнята кремнієм, а ефективність всієї батареї стає майже рівна ефективності комірок, з яких вона складається. Правда осередки в сонячних батареях Seraphim Eclipse теж не зовсім прості - вони виконані за особливою технологією і фактично можуть бути "склеєні" один з одним, що знижує втрати на внутрішніх з'єднаннях і також збільшує підсумкову потужність.

Фактично на сьогодні монокристалічна сонячна батарея преміум класу Seraphim SRP-320-E01B є найефективнішою з наявних на Російському ринку.

Також в полку моделей сонячних батарей, що поставляються нашою компанією, відбулося ще одне поповнення: інноваційна "прозора" сонячна батарея GP Solar GPDP-265W60потужністю 265 Ватт:

Дана модель є абсолютно новою лінійкою сонячних батарей. Створена із двох листів загартованого скла, тонка та частково прозора (у нашому випадку на 10%) сонячна панель – однозначний тренд у світі сонячної енергетики. Передбачаючи і можливо навіть випереджаючи швидкий ажіотаж будівельників та архітекторів, а також звичайних користувачів, ми представляємо вам цей новий продукт. Прозорі сонячні батареї підійдуть для тих, хто зацікавлений не просто у "утилітарній" складовій сонячній електростанції, а й у реалізації своїх творчих, естетичних потреб. Один - два роки тому напівпрозорі панелі були лише цікавою новинкою на спеціалізованих виставках, проте зустрівши вибуховий інтерес з боку споживачів по всьому світу Dual Glass продукти з'явилися у кожного виробника, що поважає себе. Футуристичний дизайн явно натякає на необхідність застосування його в архітектурних елементах - адже будучи поряд з такою панеллю майбутнє стає не тільки видимим, а й відчутним.

Крім стандартного свого призначення як атрибут дахів і наземних майданчиків, такі панелі можуть бути використані, як основна поверхня стіни, паркану, навісу, можуть стати відмінною альтернативою віконним склам, або серцем архітектурної композиції - це питання ми залишаємо на ваш розсуд. Зазначимо – міцність цих панелей достатня для того, щоб доросла людина могла спокійно стояти на їх поверхні (несуча здатність становить 5400 Па).

Звичайно, безрамна технологія, що добре зарекомендувала себе раніше в мікроморфних модулях Pramac і Hevel, аж ніяк не новинка, проте, порівняно з аналогами, ці батареї відрізняються значно більшою ефективністю. Питома потужність прозорих сонячних батарей GPSolar GPDP-265W60 становить 16,11%, що більш ніж у 2 рази вище, ніж у мікроморфних сонячних батарей. Це незаперечна перевага при організації сонячної електростанції на обмеженій площі даху або навісу.
Крім іншого, безрамна сонячна батарея з двома шарами скла має більший термін служби, оскільки на відміну від традиційних сонячних панелей з алюмінієвою рамою не схильна до впливу різниці між температурною деформацією алюмінієвої рами і скла (що з роками призводить до пошкоджень конструкції, особливо де сонячні батареї щорічно зазнають великих перепадів температури).

Що стосується кріплення безрамних сонячних батарей – з цим також немає жодних труднощів. Наша компанія вже багато років постачає якісні, про що давно знають установники такого типу батарей по всій країні.

Сонячні батареї – це унікальна система, що дозволяє перетворювати сонячні промені на електричну та теплову енергію. Зростання попиту на геліопродукцію, на сьогодні, обумовлюється її швидкою окупністю і довговічністю, доступністю теплоносія. Але, яка напруга здатна виробляти сонячні батареї? Про те, наскільки ефективними є геліосистеми, і від чого залежить коефіцієнт їх корисної дії – читайте у статті.

Сонячні батареї з високим ККД: види перетворювачів

ККД сонячний батарей – це величина, яка дорівнює відношенню потужності електроенергії до потужності сонячних променів, що падають на панель пристрою. Сучасні сонячні батареї мають ККД в діапазоні від 10 до 45%. Така велика різниця обумовлюється відмінностями між матеріалами виготовлення та конструкцією пластин батарей.

Так, пластини сонячних батарей можуть бути:

  • Тонкоплівковими;
  • Багатоперехідними.

Сонячні батареї останнього типу, на сьогодні, є найдорожчими, але й найпродуктивнішими. Це з тим, кожен перехід у пластині поглинає хвилі з певною довжиною. Таким чином, пристрій охоплює весь спектр сонячних променів. Максимальний ККД батарей із багатоперехідними панелями, отриманий у лабораторних умовах, становить 43,5%.

Енергетики з упевненістю заявляють, що за кілька років цей показник зросте до 50%. ККД тонкоплівкових пластин залежить, переважно, від матеріалу їх виготовлення.

Так, тонкоплівкові сонячні батареї поділяються на такі види:

  • Кремнієві;
  • Кадмієві.

Найбільш популярними сонячними батареями, які можна використовувати з побутовою метою, вважаються установки з кремнієвими плівковими пластинами. Обсяг таких пристроїв на ринку складає 80%. Їх ККД досить низький - всього 10%, але вони відрізняються доступністю та надійністю. На кілька відсотків показник корисної дії вищий у кадмієвих пластин. Плівки з частинками селеніду, міді, індію та галію мають більш високий ККД, який дорівнює 15%.

Від чого залежить ефективність сонячних батарей

На ККД фотоелектричних перетворювачів впливає маса факторів. Так, як було зазначено вище, кількість енергії, що виробляється, залежить від структури панелі перетворювача, матеріалу їх виготовлення.


Крім того, ефективність сонячних перетворювачів залежить від:

  • Сил сонячного випромінювання. Так, при зниженні сонячної активності потужність геліоустановок знижується. Щоб батареї забезпечували споживача енергією й у нічний час, їх постачають спеціальними акумуляторами.
  • Температура повітря. Так, сонячні батареї з охолоджувальними пристроями є більш продуктивними: нагрівання панелей негативно впливає на їх здатність перетворювати енергію на струм. Так, у морозну ясну погоду ККД геліобатарів вище, ніж у сонячну та спекотну.
  • Кута нахилу пристрою та падіння сонячних променів. Для забезпечення максимальної ефективності панель сонячної батареї повинна бути спрямована строго під сонячне випромінювання. Найбільш ефективними вважаються моделі, рівень нахилу яких можна змінювати щодо розташування Сонця.
  • Погодні умови. На практиці зазначено, що в районах із похмурою, дощовою погодою ефективність сонячних перетворювачів значно нижча, ніж у сонячних регіонах.

Крім того, на ефективність сонячних перетворювачів впливає і рівень їхньої чистоти. Для того, щоб пристрій міг працювати продуктивно, його пластини повинні споживати якнайбільше сонячного випромінювання. Зробити це можна лише в тому випадку, якщо чисті прилади.

Скупчення на екрані снігу, пилу та бруду може зменшити ККД пристрою на 7%.

Мити екрани рекомендується 1-4 рази на рік, залежно від ступеня забруднень. При цьому для очищення можна використовувати шланг з насадкою. Технічний огляд перетворювальних елементів слід проводити раз на 3-4 місяці.

Потужність сонячних батарей на квадратний метр

Як було зазначено вище, в середньому, один квадратний метр фотоелектричних перетворювачів забезпечує вироблення 13-18% від потужності сонячних променів, що потрапляють на нього. Тобто за найсприятливіших умов з квадратного метра сонячних батарей можна отримати 130-180 Вт.

Потужність геліосистем можна збільшувати, нарощуючи панелі та збільшуючи площу фотоелектричних перетворювачів.

Отримати більшу потужність можна і, встановивши панелі з вищим ККД. Проте, досить низький (порівняно, наприклад, з індукційними перетворювачами) коефіцієнт корисної дії доступних сонячних батарей є головною перепоною на шляху їх широкого використання. Збільшення потужності та ККД геліосистем є першорядними завданнями сучасної енергетики.

Найефективніші сонячні батареї: рейтинг

Найбільш ефективні сонячні перетворювачі на сьогодні виробляє фірма Sharp. Тришарові, потужні, концентруючі сонячні панелі мають ефективність 44,4%. Вартість їх неймовірно висока, тому вони знайшли застосування лише в авіаційно-космічній промисловості.


Найбільш доступними та ефективними є сучасні сонячні батареї від компаній:

  • Panasonic Eco Solutions;
  • First Solar;
  • MiaSole;
  • JinkoSolar;
  • Trina Solar;
  • Yingli Green;
  • ReneSola;
  • Canadian Solar.

Компанія Sun Power виробляють найнадійніші сонячні перетворювачі з ККД у 21,5%. Продукція цієї компанії користується абсолютною популярністю на комерційних та виробничих об'єктах, поступаючись хіба що пристроям від Q-Cells.

ККД сонячних батарей (відео)

Сучасні сонячні батареї як екологічно чисті пристрої перетворення енергії з невичерпним теплоносієм набирають все більшої популярності. Вже сьогодні девайси з фотоелектричними перетворювачами використовують для побутових цілей (заряджання телефонів, планшетів). Ефективність сонячних установок поки що поступається альтернативним способам отримання енергії. Але підвищення ККД перетворювачів – це першорядне завдання сучасної енергетики.