太陽能電池板的類型
設備按功率等級分為：
- 低電量;
- 普遍的;
- 太陽能電池板。
此外，還有三 電池類型不同 目的地：
- 光電轉換器（PVC）。它們將太陽能轉化為電能。
- 太陽能發電站 (HES)。它們用於確保各種工業裝置（渦輪機、蒸汽機等）的運行。
- 太陽能集熱器 (SC)。為房屋供熱服務。
私人住宅太陽能電池板的選擇和計算需要業主了解設備的設計特點。根據電池材料的物理化學狀態有劃分。應該更詳細地考慮這個問題。
矽電池
矽電池是最常見的光伏轉換器類型.
其原因是這種材料的普遍性和可用性。同時，生產技術非常複雜，元件的生產成本很高，這迫使製造商尋找降低成本的選擇。
到目前為止，這只是以降低效率為代價實現的，但開發人員一直在尋找提高產品質量和性能的方法。考慮矽電池的類型。
單晶
最有效和最昂貴的元素.使用高純度矽，其生產技術已在半導體製造中製定。這些元素是專門為此任務生長的單晶的薄片 (300 µm)。晶體結構具有規則的形狀，晶粒指向一個方向。材料成本高，效率18-22%。使用壽命很長，至少30年。
多晶
這些元素是通過逐漸冷卻熔融矽獲得的。在那裡形成多晶。這種材料的結構不具有規則的形狀，晶粒不平行且指向不同的方向。生產要便宜得多，因為這項技術需要的電力更少，但產品效率較低 - 12-18%。
無定形
非晶電池不是由晶體矽製成，而是由矽氫（矽烷）製成，它被塗在基材上的薄層中。這些電池的效率很低——只有5-6%，但價格也是最低的。同時，還有一些優點——光吸收係數高，能夠在多雲天氣下工作，耐面板變形。
雜交種
混合板是光伏電池和太陽能集熱器的組合。 事實是，當產生能量時，面板會升溫並失去性能。
使用水冷卻來減少加熱。事實證明，水從光電池接收的熱量可用於家庭需求或空間供暖。
這種太陽能電池闆對發電和家庭供暖都有好處。製造商聲稱這種面板的效率非常高（有人說是 80%），但這是一種常見的營銷策略，考慮到指標的穩定性作為效率的提高。
這是另一種類型的光伏轉換器，它不是基於矽製造的，而是由折疊成密集包並執行不同功能的幾個聚合物薄膜製成。.這種電池的效率大約比矽電池低四倍，但它們很輕，製造成本相對較低，因此銷售成本更低。聚合物器件被認為具有巨大的潛力並將被積極開發，因為低成本和生產速度是該材料最重要的優勢。
未來屬於替代能源
對能源的需求與技術發展的速度成正比。如果今天替代能源是奇特的，並且只在沒有其他方法適合的地方使用，那麼一段時間後情況將發生根本性變化。依賴資源供應公司並不是最有希望的前景，這迫使我們尋找其他更獨立的選擇來為住房提供能源和熱量.
一旦出現更便宜、更高效的設備，太陽能電池板的使用將變得普遍。.造成這種情況的動力將是中部地區人口過多，住房和工作不足，需要在更偏遠的地區重新安置。如果到那時設備的參數變得相當穩定，價格下降到可以承受的水平，那麼對太陽能電池板的需求將變得非常高。
工作原理
太陽能電池的工作原理。 （點擊放大）
太陽能電池的工作原理非常簡單。它是將太陽能轉化為電能。位於板上的感光器吸收陽光，這會在板表面產生微放電。
這種微放電的功率非常小，但位於電池區域的許多感光器能夠產生和積累人類需要的必要電量。
太陽能電池板可以安裝在屋頂上：
- 私人住宅；
- 多層建築；
- 小型工業廠房；
- 展館；
- 簷篷。
放置結構的條件是平屋頂或大面積的其他平面。
專家提示：太陽能集熱模塊朝向太陽放置
因此，在安裝時將模塊安裝在南側或東南側很重要。
太陽能供暖系統的好處
太陽能電池板用於家庭取暖有幾個優點：
- 全年為您的家提供必要的熱量。您也可以自行決定調整屋內的溫度。
- 完全獨立於住房和公共服務。現在您不必支付巨額的取暖費。
- 太陽能是一種可用於各種家庭需求的儲備。
- 這些電池具有非常好的使用壽命。它們很少發生故障，因此您不必擔心維修或更換某些組件。
在選擇此系統之前，您應該注意一些細微差別。畢竟，這樣的系統未必適合所有人。
在許多方面，這種供暖系統的質量取決於居住的地理位置。如果你生活在一個沒有每天陽光普照的地區，那麼這樣的系統將是無效的。該系統的另一個缺點是太陽能電池板價格昂貴。誠然，我們不應該忘記這樣的系統會隨著時間的推移完全收回成本。
俄羅斯的日照時間
為了給房子提供必要的熱量，需要 15 到 20 平方米。米的太陽能電池板面積。一平方米的平均發射功率高達120W。
為了每月接收大約 500 千瓦的熱量，一個月必須有大約 20 個晴天。
先決條件是在屋頂的南側安裝太陽能電池板，因為它傳播的熱量最多。為了使太陽能加熱盡可能高效，屋頂的角度應為 45 度左右。最好不要在房子附近生長高大的樹木，並且沒有其他物體可以產生陰影。房屋的桁架系統必須具有必要的強度和可靠性。由於太陽能電池板不是很輕，因此必須注意它們不會損壞建築物並且不會引發破壞性過程。冬季倒塌的可能性會增加，因為此時除了沉重的電池外，屋頂上還會積雪。
太陽能電池板通常放置在房屋的屋頂上。
儘管太陽能電池板非常昂貴，但它們越來越受歡迎。即使在氣候不太熱的地方也可以使用它們。這樣的系統也可以用作家裡的額外供暖。這種系統在夏季的幾個月裡最為有效，那時陽光幾乎每天都在照耀。但是，不要忘記房子必須主要在冬季供暖。
使用太陽能的方法
利用天體能量的方法不屬於創新技術；太陽能熱利用已經很長時間了，而且非常成功。但是，這主要適用於澳大利亞、歐洲、美洲和南部地區的一些國家，那裡全年都可以獲得替代能源。
一些北部地區正在經歷自然輻射的短缺，因此它被用作附加或後備選項。
圖片庫
照片來自
太陽能電池板是獲得幾乎免費能源的方法之一，由天體免費輻射。
在與年平均氣溫無關的晴天較多的地區，建議安裝自主太陽能發電廠
自主太陽能係統主要位於低層建築的屋頂和無樹區域。
在霜凍期間，太陽能係統提供能量用於加熱空氣、蒸汽或水加熱，在夏季它們提供熱水
太陽能發電廠屬於“綠色”、環保、持續可再生的能源發電類型之一
到目前為止，太陽能發電廠的效率過於依賴晴天的數量。它只在南緯地區有利可圖。在中線和北邊，只能作為備用源
獨聯體國家南部的太陽能電池板將能夠為鄉間別墅提供電力、熱水和供暖迴路的冷卻劑
太陽能係統，即使用作備用能源，也帶來了相當高的經濟效應，減輕了主要能源選擇的負擔。
被動利用太陽能
太陽能電池板安裝選項
私人太陽能係統的最佳位置
太陽能電池板沿屋簷的位置
平屋頂上的太陽能係統
太陽能發電廠作為備用電源
獨聯體國家南部地區的電池運營
太陽能係統在私營部門的真正好處
太陽光線和產生能量的機制之間的中介是太陽能電池或集熱器，它們的用途和設計都不同。
電池儲存來自太陽的能量，並可以用來為家用電器供電。它們是面板，一側帶有光電管，另一側帶有鎖定機構。您可以自己試驗和組裝電池，但購買現成的元件更容易——選擇範圍很廣。
太陽能係統（太陽能集熱器）是房屋供暖系統的一部分。帶有冷卻劑的大型隔熱箱（如電池）安裝在面向太陽的凸起護罩或屋頂斜坡上。
假設所有北部地區絕對比南部地區接收的自然熱量要少得多，這是錯誤的。假設楚科奇或加拿大中部的晴天比位於南部的英國多得多
為了提高效率，面板被放置在類似於跟踪系統的動態機制上——它們隨著太陽的運動而旋轉。能量轉換過程發生在盒子內的管子中。
太陽能係統和太陽能電池板的主要區別在於前者加熱冷卻劑，而後者積累電能。可以藉助光電管為房間供暖，但設備方案不合理，僅適用於每年至少有 200 天晴天的地區。
帶有連接到鍋爐的太陽能集熱器和使用傳統燃料運行的備用電源（例如燃氣鍋爐）的供暖系統方案 (+)
品種
從廣義上講，“太陽能電池”一詞是指某種設備，可以讓您將太陽輻射的能量轉換成方便的形式，以供隨後在人類生活的各個領域使用。兩種類型的太陽能電池板用於加熱房屋。
光伏電池
這類電池通常被稱為轉換器，因為在它們的幫助下，太陽輻射的能量被轉換為電能。由於半導體的特性，這種轉變成為可能。光電電池的電池由兩種材料組成，一種具有空穴導電性，另一種是電子的。
光伏電池
構成陽光的光子流導致電子離開它們的軌道並通過 Pn 結遷移，這實際上是一種電流。
根據所用材料的種類，光伏電池有矽、薄膜和聚光器三種。
矽
今天生產的太陽能電池板中有四分之三以上屬於這種類型。這是由於地殼中矽的普遍存在，以及半導體電子產品生產中的大多數技術都專注於使用這種材料這一事實。
反過來，矽基元素又分為兩種類型：
- 單晶：最昂貴的選擇，效率為 19% - 24%；
- 多晶矽：更實惠，但效率在 14% - 18% 範圍內。
電影
在該組光電池的生產中，使用的半導體具有比單晶和多晶矽更高的光吸收係數。
這使得可以將元件的厚度減少一個數量級，這對它們的成本產生了積極的影響。使用以下材料：
- 碲化鎘（效率 - 15% - 17%）；
- 非晶矽（效率 - 11% - 13%）。
集中器
這些電池具有多層結構，其特點是效率最高 - 約 44%。他們生產的主要材料是砷化鎵。
供暖系統成套
基於光伏電池的供暖系統由以下部件組成：
- 電池本身；
- 電池;
- 控制器：控制電池充電過程；
- 逆變器：將來自電池或蓄電池的直流電轉換成電壓為220V的交流電；
- 對流器、熱水鍋爐或任何其他類型的電加熱器。
並網光伏系統
太陽能集熱器
這種類型的電池由幾個塗黑的管子組成，加熱系統中循環的冷卻劑通過這些管子被泵送。在這種情況下，太陽輻射的熱能被工作環境吸收而沒有任何轉換。在大多數情況下，它使用基於丙二醇的混合物（它具有防凍性能），但也有面向空氣的收集器。後者在加熱後直接送入加熱室。
太陽能集熱器
太陽能集熱器最簡單的形式稱為平板集熱器。它以帶有深色塗層的玻璃製成的盒子的形式製成，它與通過管子的冷卻劑接觸。真空收集器具有更複雜的裝置。在這種電池中，裝有冷卻劑的管子被放置在一個密封的玻璃盒中，空氣從中被抽出。因此，包含工作介質的管子被真空包圍，從而消除了與空氣接觸造成的熱量損失。
顯然，太陽能集熱器的製造基於比光伏電池更簡單的技術。因此，它們也更便宜。同時，此類裝置的效率達到 80% - 95%。
成套太陽能係統
太陽能係統（家用太陽能電池系統）的主要元素是：
- 太陽能集熱器；
- 循環泵（在冷卻劑自然循環的系統中，可能不存在，但效率低下）；
- 裝水的容器，起到蓄熱器的作用；
- 水加熱迴路，由管道和散熱器組成。
太陽能係統的實施方案，帶有日常能量儲存的供暖支持
太陽能電池板的好處
光伏變流器最重要的優勢是獨立於資源組織.電力完全自主產生，無需連接到網絡。只需要有一個來源 - 陽光，在晚上系統無法工作。還有其他好處：
- 環境友好。該系統不以任何方式影響環境，不排放任何有害物質。
- 使用壽命長。該設備幾乎可以無限期地運行，但需要專家定期維護。
- 完成靜音操作。
- 通過添加新模塊來增加系統功能的可能性。
- 設備的回報。套件的價格以節省能源成本的形式逐漸返還給業主。幾年後，該設備已經開始盈利。
- 套件成本不斷降低。這種設備的生產量很大，這導致價格下降。幾年後購買的家庭太陽能係統將比今天購買的便宜，這增強了人們對技術發展和設備可用性的信心。
管狀太陽能集熱器
管狀太陽能集熱器由單獨的管子組裝而成，水、氣體或蒸汽通過這些管子流動。這是開放式太陽能係統之一。然而，冷卻劑已經得到了更好的保護，免受外部負面影響。特別是在真空裝置中，根據熱水瓶的原理進行佈置。
每根管子分別連接到系統，彼此平行。如果一根管子出現故障，很容易用新的管子更換。整個結構可以直接組裝在建築物的屋頂上，極大地方便了安裝。
管狀收集器具有模塊化結構。主要元件是真空管，管數從 18 到 30 不等，可讓您準確選擇系統的功率
管狀太陽能集熱器的一個顯著優勢在於主要元件的圓柱形形狀，因此可以整天捕獲太陽輻射，而無需使用昂貴的系統來跟踪燈具的運動。
一種特殊的多層塗層為太陽光線創造了一種光阱。該圖部分顯示了真空瓶外壁將光線反射到內瓶壁上
根據管子的設計，筆式和同軸太陽能集熱器是有區別的。
同軸管是 Diyur 容器或熟悉的熱水瓶。它們由兩個燒瓶組成，空氣在兩個燒瓶之間被抽出。內膽的內表面塗有高選擇性塗層，可有效吸收太陽能。
管子呈圓柱形，太陽光線總是垂直於表面
來自內部選擇層的熱能被傳遞到由鋁板製成的熱管或內部熱交換器。在這個階段，會發生不希望的熱損失。
羽毛管是一個玻璃圓筒，裡面插入了一個羽毛吸收器。
該系統得名於一個羽毛吸收器，它緊緊地包裹在一個由導熱金屬製成的熱通道周圍。
為了獲得良好的隔熱效果，將空氣從管中抽出。吸收器的熱傳遞沒有損失，因此羽毛管的效率更高。
熱管是一個裝有揮發性液體的密封容器。
由於揮發性液體自然流到熱管底部，最小傾角為20°
在熱管內有一種揮發性液體，可以從燒瓶的內壁或羽毛吸收器中吸收熱量。在溫度的作用下，液體沸騰並以蒸氣的形式上升。熱量散發給加熱或熱水冷卻劑後，蒸汽冷凝成液體並向下流動。
低壓水通常用作揮發性液體。
直流系統使用 U 形管，水或加熱系統冷卻劑通過該管循環。
U 形管的一半設計用於冷冷卻劑，另一半用於加熱的。加熱時，冷卻劑膨脹並進入儲罐，提供自然循環。與熱管系統一樣，最小傾斜角必須至少為 20⁰。
使用直流連接時，系統中的壓力不會很高，因為燒瓶內存在技術真空
直流系統效率更高，因為它們會立即加熱冷卻劑。
如果太陽能集熱器系統計劃全年使用，則將特殊的防凍劑泵入其中。
管狀集熱器的優缺點
管狀太陽能集熱器的使用具有許多優點和缺點。管狀太陽能集熱器的設計由相同的元件組成，更換起來相對容易。
優點：
- 熱損失低；
- 能夠在高達 -30⁰С 的溫度下工作；
- 整個白天的有效表現；
- 在溫帶和寒冷氣候地區表現良好；
- 低風阻，由管狀系統通過氣團的能力證明；
- 產生高溫冷卻液的可能性。
在結構上，管狀結構具有有限的孔徑表面。它有以下缺點：
- 不能自我清潔雪、冰、霜；
- 高價。
儘管最初的成本很高，但管狀收集器可以更快地收回成本。它們的使用壽命很長。
管狀集熱器是開放式太陽能發電廠，因此它們不適合在供暖系統中全年使用
太陽能電池板的類型
有不同類型的光伏轉換器。此外，製造它們的材料和技術也有所不同。所有這些因素都直接影響這些轉換器的性能。一些太陽能電池的效率為 5-7%，最近最成功的發展顯示為 44% 或更高。很明顯，從開發到家庭使用的距離是巨大的，無論是在時間上還是在金錢上。但是您可以想像在不久的將來等待我們的是什麼。其他稀土金屬用於獲得更好的性能，但隨著性能的提高，我們的價格上漲幅度很大。相對便宜的太陽能轉換器的平均性能為 20-25%。
矽太陽能組件是應用最廣泛的
最常見的矽太陽能電池。這種半導體價格低廉，它的生產已經掌握了很長時間。但他們沒有最高的效率 - 相同的 20-25%。因此，今天主要使用三種類型的太陽能轉換器：
- 最便宜的是薄膜電池。它們是載體材料上的一層薄薄的矽塗層。矽層覆蓋有保護膜。這些元件的優點是即使在漫射光下也能工作，因此，甚至可以將它們安裝在建築物的牆壁上。缺點 - 效率低 7-10%，並且儘管有保護層，但矽層會逐漸退化。但是，由於佔地大，即使在陰天也可以得到電。
- 多晶太陽能電池由熔融矽製成，並緩慢冷卻。這些元素可以通過它們明亮的藍色來區分。這些太陽能電池板的生產率最高：效率為 17-20%，但在漫射光方面效率低下。
- 整個三位一體中最昂貴但同時也相當普遍的是單晶太陽能電池板。它們是通過將單個矽晶體分裂成晶片而獲得的，並且具有帶有斜角的特徵幾何形狀。這些元件的效率為 20% 至 25%。
現在，當您看到“單晶太陽能電池板”或“多晶太陽能電池板”的銘文時，您就會明白我們所說的是一種生產矽晶體的方法。您還將知道您對他們的期望有多大。
帶單晶轉換器的電池
