Прозрачные солнечные панели - технология будущего. Резонирующая солнечная панель
Прозрачные солнечные панели - технология будущего
Экология потребления. Наука и техника: Прозрачные солнечные панели, которые могут быть использованы в качестве окон, представляют собой огромный источник неиспользованной энергии и могут давать больше энергии, чем солнечные батареи на крыше.
Прозрачные солнечные панели, которые могут быть использованы в качестве окон, представляют собой огромный источник неиспользованной энергии и могут давать больше энергии, чем солнечные батареи на крыше.
Авторы исследования утверждают, что широкое использование таких высокопрозрачных солнечных панелей вместе с крышными солнечными станциями может удовлетворить спрос на электроэнергию в США и резко сократить использование ископаемых видов топлива.
«Высокопрозрачные солнечные элементы представляют собой новую волну в солнечной энергетике», - сказал Ричард Лунт, научный сотрудник Мичиганского государственного университета (MSU). «Мы проанализировали их потенциал и продемонстрировали, что благодаря сбору только невидимого спектра света эти устройства могут обеспечить такой же потенциал производства электроэнергии, как солнечные крышные станции, повышая эффективность зданий, автомобилей и мобильной электроники».
Лунт и его коллеги из MSU впервые разработали прозрачный люминесцентный солнечный концентратор, который при размещении на окне генерирует энергию, не нарушая прозрачность стекол. Тонкий пластиковый материал можно применять на зданиях, автомобильных стеклах, сотовых телефонах или других устройствах с прозрачной поверхностью.
В такой системе используются органические молекулы, разработанные Лунтом и его командой для поглощения невидимых длин волн солнечного света. Исследователи могут «настроить» эти материалы, чтобы собирать только ультрафиолетовые и инфракрасные волны, которые затем преобразуют эту энергию в электричество.
Изменение глобального энергопотребления и уход от ископаемых видов топлива потребует именно таких инновационных и экономически эффективных технологий использования возобновляемых источников энергии. Только около 1,5% электроэнергии в Соединенных Штатах и во всем мире производится солнечной энергией.
Но с другой точки зрения в Соединенных Штатах имеется огромный потенциал производства электроэнергии по такой технологии - от 5 до 7 миллиардов квадратных метров стеклянных поверхностей. И с таким большим количеством стекла, прозрачные солнечные технологии могут поставлять около 40 % электроэнергии для США - примерно такой же потенциал имеют и солнечные установки на крышах. «Активное внедрение обеих технологий может покрыть 100% потребностей в электроэнергии, но с условием улучшения технологий хранения энергии», - сказал Лунт. Высокопрозрачные солнечные панели имеют эффективность около 5 %, в то время как КПД традиционных солнечных панелей обычно составляет от 15 до 18 %. Хотя прозрачные солнечные технологии никогда не будут более эффективными, чем их непрозрачные аналоги, но они имеют огромный потенциал для применения на всех доступных стеклянных поверхностях.
Современные прозрачные солнечные технологии развиты лишь на треть от их реального потенциала, добавил Лунт.
«Это то, к чему мы стремимся», - сказал он. «Традиционные солнечные панели активно исследуются на протяжении более чем пяти десятилетий, а мы работаем над этими прозрачными солнечными батареями только в течение примерно пяти лет. Эта технология предлагает недорогой, и широко применимый способ преобразовывать солнечную энергию на малых и больших ранее недоступных поверхностях».
опубликовано econet.ru
P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet
econet.ru
Двухсторонние солнечные батареи | Блог SolarSoul
Двухсторонние солнечные батареи изготавливаются из фотоэлементов, которые поглощают солнечное излучение, как с лицевой, так и с тыльной стороны. Они преобразовывают энергию солнца в электроэнергию с обеих сторон. Как правило, эффективность преобразования солнечного излучения на лицевой стороне такого фотоэлемента на несколько процентов выше, чем на тыльной стороне и достигает значения 19%. Эффективность фотоэлемента с тыльной стороны – 14-15%. В определенных случаях такие панели позволяют получить прибавку к выработке электроэнергии от 10 до 50 процентов по отношению к традиционным односторонним солнечным батареям.
Конструкция двухсторонней солнечной батареи
Лицевая и тыльная сторона солнечной батареи
Количество дополнительной энергии фотоэлектрической системы, которое возможно получить при использовании двухсторонних модулей зависит от количества дополнительного солнечного излучения, которое будет попадать на тыльную сторону батареи.
Варианты применения двухсторонних солнечных батарей
Некоторые фотоэлектрические системы спроектированы таким образом, что применение таких солнечных панелей может принести ощутимую выгоду.
Иногда по конструктивным причинам солнечные батареи устанавливаются под углом 90˚, например, в виде ограждения. В таком случае использование двухсторонних солнечных элементов может повысить эффективность выработки энергии до 50%.
Поглощение энергии при вертикальном монтаже
Увеличение выработки электроэнергии происходит за счет:
- отражения части солнечной энергии на лицевую и тыльную стороны батареи;
- попадание прямых солнечных лучей на обе стороны панели в разное время дня;
Такое применение двухсторонних солнечных панелей является наиболее эффективным.
Двухсторонние солнечные батареи так же могут быть применены в качестве фасада здания. Благодаря прозрачной структуре часть энергии, попадающая в помещение может отражаться на тыльную сторону солнечной панели. Так же внутренне освещение, попадая на панель в темное время суток, может преобразовываться в фотоэлектрической системе. Данный вариант применения двухсторонних фотоэлементов менее эффективен и способен достичь прибавки в выработке электроэнергии до 25%. Это метод применим к большим торговым центрам с фасадной частью ориентированной на юг.
Вариант фасадного использования
Применение двухсторонних солнечных панелей в бытовом секторе при классическом монтаже является малоэффективным. При монтаже на кровле отражение энергии на тыльную сторону практически нет. Так же двухсторонние солнечные батареи в схеме фотоэлектрической установки усложняют работу инвертора.
Поделиться "Двухсторонние солнечные батареи"
Рекомендуемые статьи
Я плакал! Или все про гибкие солнечные панели из моно или поли кристаллического кремния | Пелинг Инфо солнечные батареи
Итак, прошло достаточно много времени после того, как я получил данные панели и те, кто ждали мое заключение дождались, в ролике, который я смог отснять, конечно же, присутствует попытка отснять показания, только они, конечно, многим не понравятся. И опять будет дискуссия на тему выгодно или нет и что я снимаю неправильно показания. Но я сразу скажу вам, а что вы ждали от кремния. Для тех, кто не в курсе, но покупая гибкие солнечные батареи на кремнии, я предполагал что подобное будет. Дабы положительные отзывы, что я встречал по инету, на тему: они выдерживают давление, могут гнутся до 60 градусов или падать без боязни и без повреждения на плоскость, ну лично для меня были просто какой-то фантастикой. А то, что по ним можно ходить или ездить, так это выходит за все рамки фантастических рассказов.
Все дело в том, что даже при пайке на ровной плоскости элементы не пиленые могут просто расколоться, что уж говорить про пиленые части целого элемента. Я уже со счета сбился сколько я протестировал разных гнущихся модулей, но то другой класс модулей и выполненных совершенно по другой технологии.
В общем, покупая кристаллический кремний подумайте 10 раз, если он на гибкой основе.
Ну, а я в этом году перевыполнил план по расходу средств полученных с проекта и считаю подобную покупку самую неоправданную за весь проект! (для тех кому интересно с 1 января по 1 июля деньги ушли на призы и на эти панели и еще пришлось добавить из своего кармана, перерасход выше дохода на 40%).
Зато я закрою подобную тему раз и навсегда и, с другой стороны, я рад, что я приобрел панели у http://invertory.ru/product/gibkaja-solnechnaja-panel-50-vatt-18-volt-na-tekstolite/ по более доступной цене, чем я бы купил в Китае.
В общем ребят я плакал, когда снял показания с 50 ваттной гибкой солнечной панели и, я надеюсь, потраченные мои деньги дадут повод подумать 10 раз прежде чем что-то подобное купить!
Ну и сам ролик :
Поделиться ссылкой:
Похожее
Линзовые солнечные панели. Плоские и сферические / Солнечная энерги…
Солнечные концентраторы на лизнах Френеля
Плоские линзы были изобретены еще в 19 веке французским математиком Август Френелем, который сумел дублировать эффект огромного выпуклой линзы с помощью стеклянных призм. Сейчас тонкие круглые призматические линии штампуют на пластиковых листах. Линзы Френеля продаются в магазинах канцелярских товаров на листах 8 «х 11» и стоят примерно $ 2,00.
Недавно петербургские инженеры разработали солнечные панели нового типа на основе таких линзовых концентраторов. А здесь можно увидеть 4 теста, как линзовые концентраторы увеличивают продуктивность работы солнечных панелей
SolFocus — взлет и падение
Самой известной крупной компанией, которая попыталась масштабно внедрить линзовые солнечные панели, стала компания SolFocus. В 2006 году им удалось разработать компактные линзовые солнечные панели. На их создание использовалось гораздо меньше кремния, чем на обычные панели, так как они использовали линзы и зеркала, чтобы сконцентрировать солнечный свет. Такие концентраторы солнечного света увеличивали солнечную энергию в 500 раз, и таким образом они наращивали продуктивность фотоэлементов. Что в то время сокращало расходы на производство солнечной энергии практически на 40%.
Сферические солнечные панели
Сферические линзы использовались для создания солнечных концентраторов еще в 70-х годах и такие разработки были запатентованы во Франции, Германии, Италии, Японии, США, и СССР.
В 1988 году в Петербурге работал целый исследовательский центр по разработке разных видов солнечных концентраторов на основе линз, сфер и призм.
Для этого он использовал стеклянный шар, который наполнил водой. Такой шар способен концентрировать энергию солнца в 10000 раз!
Недостатком такого концентратора, конечно может быть его вес, если допустить, что солнечные панели находятся на крыше дома.
С другой стороны преимуществом сферических солнечных концентраторов может стать их умение эффективно улавливать солнечный свет под любым углом. А это существенно экономит средства на разные устройства, отслеживающие движение солнца.
rodovid.me
Самые эффективные солнечные батареи
Один из самых распространенных вопросов, который возникает при решении установить солнечные батареи для личных нужд, является вопрос о том, какие солнечные панели являются самыми эффективными? Однако, такая формулировка не совсем верна. Прежде всего, буквальный ответ на этот вопрос для рядового потребителя не имеет значения. Попробуем разобраться почему?
На самом деле, важный вопрос не в том, как выбрать самые эффективные солнечные батареи, а в том, какие из них имеют лучшее соотношение цены и качества. Если у вас на крыше есть место для установки десяти солнечных панелей и есть выбор между солнечными панелями с условным классом энергоэффективности "A", которые немного более эффективны, но в два раза дороже солнечных панелей класса "B", то, скорее всего, с точки зрения экономии целесообразней выбрать панели класса "B". Одним словом, главная задача состоит в том, чтобы выяснить, какие варианты доступны в конкретной ситуации и проанализировать экономический эффект от каждого из них.В любом случае, если вы действительно хотите знать самые эффективные солнечные панели (или солнечные модули), то некоторые из них приведены ниже с указанием производителя и значения коэффициента полезного действия (КПД):
- солнечные панели с эффективностью 44,4% от Sharp. Концентрирующие трехслойные солнечные модули от мирового лидера среди производителей солнечных батарей очень сложны и не используются в жилых или общественных зданиях потому, что они баснословно дороги. В основном, такие солнечные модули нашли применение в космической отрасли, где огромное значение имеет эффективность при сравнительно небольших размерах и массе;
- солнечные модули с КПД 37,9% производства Sharp. Эти трехслойные солнечные панели являются более простым аналогом предыдущих с тем отличием, что в них не применяются специальные устройства для концентрации солнечного света на модуль. Соответственно, цена таких панелей ниже на стоимость этих устройств;
- солнечные батареи с эффективностью 32,6% от испанского исследовательского института солнечной энергетики (IES) и университета (UPM). Представляют собой еще более простые двухслойные модули с концентратором солнечного света, однако их использование в жилых или общественных зданиях по-прежнему слишком дорого.
Существует около десятка или около того других видов солнечных панелей, которыми можно было продолжить этот список. Некоторые из них имеют очень высокий КПД, но их цена очень велика, в то время как другие достаточно дешевы, но имеют очень низкую эффективность. Конечно, некоторые из них неэффективны и дороги одновременно. Но, тем не менее, представляют определенный исследовательский интерес. Ключ, как отмечалось ранее, в том, чтобы найти оптимальный баланс между стоимостью и эффективностью.Существует мнение, что сегодня гораздо меньше научных исследований посвящены солнечным батареям, нежели фотоэлементам, лежащим в основе технологии производства солнечных батарей – это то, за чем проводят время ученые многих мировых институтов и университетов. Никто даже не будет пробовать изготовить солнечную батарею, которая не будет продаваться по причине слабой товарной привлекательности ее компонентов – солнечных модулей. Сегодня на рынке существует множество различных типов солнечных батарей (точнее, солнечных модулей) самых разных производителей. Итак, давайте взглянем на лидеров в различных категориях:
- солнечные модули с КПД 36% производства компании Amonix удерживают общий рекорд производительности. Тем не менее, они сделаны с применением концентрирующих устройств, и не используются для бытовых целей;
- солнечные модули с эффективностью 21,5% от американской компании Sun Power установили коммерческий рекорд эффективности. Солнечные модули Sun Power SPR-327NE-WHT-D являются лидером по показателям эффективности по результатам полевых испытаний. Солнечные модули, занявшие второе и третье места в этом тесте, также являются разработкой компании Sun Power;
- тонкопленочные солнечные модули с эффективностью 17,4% от компании Q-Cells удерживают рекорд в этой категории. Тонкопленочные солнечные батареи широко используются, но не в жилых зданиях. Q-Cells - немецкая компания, которая в 2012 году подала на банкротство, а затем была приобретена корейской компанией Hanwha;
- тонкопленочные солнечные модули на основе кадмий-теллурового (CdTe) фотоэлектрического преобразования эффективностью 16,1% от First Solar являются лидерами в своей категории. Опять же, солнечные батареи на основе таких модулей, как правило, не используется для бытовых целей, но помогают компании удерживать высокие позиции среди производителей солнечных батарей. Американская компания FirstSolar являлась лидером по производству солнечных батарей на американском рынке и занимала второе место в мировом рейтинге в прошлом году. Несмотря на довольно небольшой КПД 16,1% в этой категории, относительно дешевые солнечные модули First Solar являются оптимальным выбором для многих отраслей;
- последний пример для демонстрации того, что список самых эффективных солнечных панелей очень длинный и не ограничивается приведенными выше экземплярами, отметим гибкие солнечные модули эффективностью 15,5% от компании MiaSole, лидирующие в этой категории. Естественно, для некоторых целей необходимы не просто солнечные батареи, а гибкие солнечные панели. Но, вероятно, это не Ваш случай...
Подводя итоги, посоветуем при выборе солнечных батарей для своих нужд не делать акцент на гипотетических и не относящихся к делу превосходствах. Забудьте о том, чтобы стараться выбрать «самые эффективные солнечные батареи». Ищите панели, четко отвечающие конкретным целям, а не пытайтесь найти солнечные батареи, которые были разработаны для спутников НАСА.Диаграмма, составленная национальной лабораторией возобновляемой энергии США, наглядно демонстрирует большое разнообразие технологий производства солнечных батарей и достижения каждой из них в плане эффективности.
- < Назад
- Вперёд >
energosberejenie.org
виды, производители, советы по выбору
С каждым годом интерес к альтернативной энергетике все увеличивается, а значит, растет спрос и на соответствующее оборудование. Разного рода ветрогенераторы и особенно – солнечные панели сегодня выпускаются множеством фирм, но несмотря на внешнюю схожесть отличия между ними могут быть весьма существенными.
Виды гелиопанелей
Первый параметр, по которому различают гелиопанели – это тип кремниевых пластин. Для производства фотоячеек используется несколько видов таких пластин, имеющих целый ряд индивидуальных особенностей:
- Монокристаллические. Такие ячейки получают из однородных монокристаллов. Они имеют равномерную структуру и характеризуются несколько более высокой производительностью. Форма этих ячеек – многоугольники или квадраты со срезанными углами (по форме кристаллических заготовок).
- Поликристаллические. Получаются, как правило, методом литья и имеют неоднородную структуру. За счет этого их энерговыработка немного ниже, чем у моноячеек. Однако полипластинки отличаются ровной прямоугольной или квадратной формой, поэтому ими можно полностью заполнить все рабочее пространство солнечной панели, в отличие от моноячеек. Таким образом для полипанелей характерна более высокая эффективность всего изделия по отношению к одной ячейке.
- Тонкопленочные (гибкие). Изготавливаются на основе аморфного кремния. Их главная особенность – гибкая структура, как следствие – возможность использования на разного рода криволинейных поверхностях. Энерговыработка таких панелей примерно в 2 раза ниже, чем у поли- или моновариантов, однако они отличаются и самой низкой стоимостью производства.
Характерно, что те или иные виды солнечных панелей лучше работают в различных условиях. Особенно это видно на примере тонкопленочных изделий, поскольку несмотря на их, казалось бы, невысокую производительность, они довольно широко используются в городских или промышленных инсталляциях из-за минимальной себестоимости производимой энергии.
Что же касается материалов, то основным по-прежнему является кремний с различными примесями. Однако довольно часто (особенно для гибких панелей) применяются кадмия теллурид и меди-индия селенид. Введение этих полупроводников повышает производительность ячеек примерно на 5-10% от первоначальных значений.
Тонкости выбора: фотоячейки и не только
Любая гелиопанель состоит не только из фотоячеек, но и из целого ряда других, на первый взгляд, маловажных компонентов. А ведь именно от их качества напрямую зависят как технические характеристики (включая эффективность), так и срок эксплуатации.
Основные элементы:
- Рамка из алюминия. Защищает торцевые поверхности изделия и обеспечивает нужную жесткость конструкции.
- Антибликовое закаленное стекло. Необходимо для защиты фотоячеек от атмосферно-погодных воздействий и максимально эффективного поглощения лучей.
- Ламинирующие пленки, верхняя и нижняя (EVA). Нужны для абсолютной герметизации конструкции обеспечения плотного прилегания элементов к защитному стеклу. Малейшие зазоры между фотоячейками и стеклом приводят к дополнительному преломлению лучей и снижают производительность системы.
- Собственно фотоячейки.
- Защитная нижняя пленка (обычно – PET). Служит своеобразной «задней стенкой».
- Распаечная соединительная коробка с предохранительными диодами. Диоды необходимы для защиты от перегрева и поломки частично затененных фрагментов ячеек.
Некоторые элементы (например, стекло) практически одинаковы у всех производителей. Качество же остальных (особенно ламинирующих пленок) может существенно отличаться. Так, низкокачественные пленки довольно быстро теряют свою прозрачность, соответственно солнечная панель ощутимо теряет в мощности. Лучше всего выбирать изделия класса А, их рабочие характеристики со временем снижаются максимум на 5%.
Производители в России
Конечно, сегодня солнечные панели в подавляющем большинстве производятся за рубежом. Тем не менее, в России также есть несколько компаний и заводов, выпускающих эту продукцию.
Из их числа можно выделить следующие предприятия.
«Квант»
Является одной из ведущих компаний в этой сфере. НПП «Квант» выпускает не только привычные солнечные батареи на полупроводниках, но и ведет собственные разработки. Именно «Квант» предложил и реализовал принципиально новые структуры, такие как панели на струнных или сетчатых подложках или батареи с двусторонней чувствительностью. НПП «Квант» - постоянный поставщик солнечных модулей для МКС и космических спутников.
«Солнечный ветер»
Эта компания не только производит высококлассные солнечные батареи, но и устанавливает их на разного рода объектах (в основном – европейских). Solar Wind – признанный бренд на международной арене. Предприятие имеет собственные производственные линии и использует главным образом европейские комплектующие. На счету фирмы – сотни успешно реализованных проектов по всему миру.
«Телеком-СТВ»
Этот завод специализируется на производстве фотоэлементов и разработке оборудования для производства солнечных батарей. Также занимается разработкой и поставкой автономных энергосистем на базе гелиомодулей.
Рязанский ЗМКП
Завод выпускает как мощные монокристаллические модули для уличного освещения или жилых домов, так и миниатюрные панели для мобильных телефонов и прочей портативной техники. Кроме того, на данном предприятии производят инверторы и контроллеры для гелиосистем.
«Хевел»
Эта компания специализируется на тонкопленочных солнечных модулях. Причем используется передовая технология по обработке аморфного кремния, выкупленная у швейцарской Oerlikon Solar.
Таким образом, несмотря на обилие зарубежных конкурентов, российские производители активно осваивают не только внутренний, но и европейский рынок. Качество их изделий фактически не уступает импортным аналогам, а цены, как правило, существенно ниже.
Производители в мире
Среди зарубежных производителей пальму первенства ранее прочно удерживали европейские (в частности – германские) фирмы. Однако несколько лет назад активное освоение альтернативной энергетики началось в Китае и на Тайване. Долгое время качество восточноазиатской продукции оставляло желать лучшего, но в последние годы ситуация значительно изменилась. Сегодня изделия многих китайских фирм котируются наравне с ведущими европейскими аналогами.
Главные мировые производители солнечных панелей:
- SunPower (США). Выпускает самые эффективные гелиопанели в мире.
- FirstSolar (США). Специализируется исключительно на тонкопленочных теллуро-кадмиевых модулях. Панели этой фирмы имеют самую низкую себестоимость.
- Exmork (Китай). Производит поли- и монокристаллические модули класса А. Это означает, что за все время эксплуатации эффективность ячеек падает не более чем на 5%. КПД панелей достигает 15,7%.
- Suntech (Китай). Выпускает одни из наиболее качественных (но не самых дешевых) китайских гелиомодулей.
- Yingli (Китай). Полностью вертикально интегрированное предприятие, начиная от изготовления поликремния. Отличается одной из самых низких себестоимостей производства и выпускает высокоэффективные гелиопанели Panda.
- Trina Solar (Китай). Продукция этой компании отличается очень низкими ценами и неплохим качеством.
- SolarWorld (Германия). Работает главным образом с полипанелями и является крупнейшим немецким производителем.
- Sanyo (Япония). Производит в основном высокопроизводительные панели и энергоэффективные системы для розничных потребителей.
Купить изделия этих компаний не представляет труда, поскольку на рынке они представлены в весьма широком ассортименте. Можно собрать панель и своими руками, но если требуется не одно изделие, а несколько, то это невыгодно с точки зрения затрат времени, ресурсов и труда.
solarb.ru
Пленочные солнечные панели, которые можно напечатать и переработать…
Читайте также:Гибкие солнечные панелиПрозрачные солнечные панели сделают каждое окно источником питанияСколько солнечных панелей и аккумуляторов нужно для вашего дома Автором этих бюджетных солнечных панелей для крыш домов стала группа исследователей из Университета Ньюкасла в Австралии во главе с руководителем Полом Дастуром (Paul Dastoor), сейчас они находятся на завершающей стадии тестирования этого печатного солнечного решения.Панели печатаются на пластиковой пленке толщиной менее 0,1 мм и проводят электричество благодаря электронным чернилам. Их легко запустить в массовое производство. Профессор Пол Дастур (Paul Dastoor) работает уже больше десяти лет, чтобы создать легкую «печатную солнечную» панель, которая способна генерировать энергию.
«Если бы у меня было 1000 квадратных метров типичных кремниевых ячеек, обычно они большие, тяжелые и сделаны из стекла, их вес был бы сравним с примерно тремя африканскими слонами. 1000 м2 этого материала будет весить около 100 килограммов», — сказал профессор Университета Бен Воган (Ben Vaughan).
Университет Ньюкасла является одним из трех мест в мире где тестируются печатные солнечные панели, в которых используются электронные чернила для передачи электричества. Они могут быть напечатаны в «промышленном масштабе» на станках, то есть они могут быть использованы для быстрого развертывания на больших территориях. Удобно, особенно во время бедствия.Устройства очень прочные, они сделаны из того же пластика, что и бутылки Колы, а значит, их можно переработать. «Все, что вам надо сделать, это расплавить и реформировать его,» утверждает разработчик.
Новые панели могут работать даже при слабом освещении. За счет этого использовать их дешевле, чем получать энергию из ископаемого топлива. Кроме того, их можно поставить на любой стороне крыши, не обязательно, чтобы она была солнечной.
Стоимость одного квадратного метра таких панелей составляет $7.42 ($10 австралийских), аналог Tesla при этом стоит $235. Но прежде чем спешить ее покупать, производительность и долговечность пластин еще проходят испытания.
По материалам: Mashable
rodovid.me
