Солнечные батареи: как это работает

Солнечные батареи уже сейчас используются для питания самой разнообразной техники: от мобильных гаджетов до электромобилей. Как устроены, какими бывают и на что способны современные солнечные батареи, вы узнаете из этой статьи.

История создания

Так исторически сложилось, что солнечные батареи – это уже вторая попытка человечества обуздать безграничную энергию Солнца и заставить ее работать себе на благо. Первыми появились солнечные коллекторы (солнечные термальные электростанции), в которых электричество вырабатывает нагретая до температуры кипения под сконцентрированными солнечными лучами вода.

Солнечная термальная электростанция в испанском городе Севилья

Солнечные же батареи производят непосредственно электричество, что намного эффективнее. При прямой трансформации теряется значительно меньше энергии, чем при многоступенчатой, как у коллекторов (концентрация солнечных лучей, нагрев воды и выделение пара, вращение паровой турбины и только в конце выработка электричества генератором).

Современные солнечные батареи состоят из цепи фотоэлементов – полупроводниковых устройств, преобразующих солнечную энергию напрямую в электрический ток. Процесс преобразования энергии солнца в электрической ток называется фотоэлектрическим эффектом.

Данное явление открыл французский физик Александр Эдмон Беккерель в середине XIX века. Первый же действующий фотоэлемент спустя полвека создал русский ученый Александр Столетов. А уже в двадцатом столетии фотоэлектрический эффект количественно описал не требующий представления Альберт Эйнштейн.

Беккерель, Столетов и Эйнштейн – именно этому «трио» ученых мы обязаны созданием солнечных батарей

Принцип работы

Полупроводник – это такой материал, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо наоборот, их не хватает (p-тип). Соответственно, полупроводниковый фотоэлемент состоит из двух слоев с разной проводимостью. В качестве катода используется n-слой, а в качестве анода – p-слой.

Лишние электроны из n-слоя могут покидать свои атомы, тогда как p-слой эти электроны захватывает. Именно лучи света «выбивают» электроны из атомов n-слоя, после чего они летят в p-слой занимать пустующие места. Таким способом электроны бегут по кругу, выходя из p-слоя, проходя через нагрузку (в данном случае аккумулятор) и возвращаясь в n-слой.

Схема работы фотоэлемента

Первым в истории фотоэлектрическим материалом был селен. Именно с его помощью производили фотоэлементы в конце XIX и начале XX веков. Но учитывая крайне малый КПД (менее 1 процента), селену сразу же начали искать замену.

Массовое же производство солнечных батарей стало возможным после того как телекоммуникационная компания Bell Telephone разработала фотоэлемент на основе кремния. Он до сих пор остается самым распространенным материалом в производстве солнечных батарей. Правда, очистка кремния – процесс крайне затратный, а потому мало-помалу пробуются альтернативы: соединения меди, индия, галлия и кадмия.

Селен – исторически первый, а кремний – самый массовый материал в производстве фотоэлементов

Понятное дело, что мощности отдельных фотоэлементов недостаточно, чтобы питать мощные электроприборы. Поэтому их объединяют в электрическую цепь, тем самым формируя солнечную батарею (другое название – солнечная панель).

На каркас солнечной батареи фотоэлементы крепятся таким образом, чтобы их в случае выхода из строя можно было заменять по одному. Для защиты от воздействия внешних факторов всю конструкцию покрывают прочным пластиком или закаленным стеклом.

Мобильный телефон Samsung E1107 оснащен солнечной батареей

Существующие разновидности

Классифицируются солнечные батареи по мощности вырабатываемого электричества, которая зависит от площади панели и ее конструкции. Мощность потока солнечных лучей на экваторе достигает 1 кВт, тогда как в наших краях в облачную погоду она может опускаться ниже 100 Вт. В качестве примера возьмем средний показатель (500 Вт) и в дальнейших расчетах будем отталкиваться от него.

Наручные часы Citizen Eco-Drive с солнечной батареей вместо циферблата

Самым низким коэффициентом фотоэлектрического преобразования обладают аморфные, фотохимические и органические фотоэлементы. У первых двух типов он равен примерно 10 процентам, а у последнего – всего лишь 5 процентам. Это означает, что при мощности солнечного потока в 500 Вт солнечная панель площадью один квадратный метр будет вырабатывать соответственно 50 и 25 Вт электроэнергии.

Монтаж солнечных панелей на крыше жилого дома

В противовес вышеупомянутым типам фотоэлементов выступают солнечные батареи на основе кремниевых полупроводников. Коэффициент фотоэлектрического преобразования на уровне 20%, а при благоприятных условиях — и 25% для них привычное дело. Как результат, мощность метровой солнечной панели может достигать 125 Вт.

Гоночный электромобиль Honda Dream на солнечных батареях появился еще в 1996 г.

Конкурировать по мощности с кремниевыми солнечными батареями способны разве что решения на основе арсенида галлия. Используя это соединение, инженеры научились создавать многослойные фотоэлементы с КФП свыше 30% (до 150 Вт электричества с квадратного метра).

Портативная солнечная панель Solarland мощностью 130 Вт и стоимостью $860

Если же говорить о площади солнечных батарей, то существуют как миниатюрные «пластинки» мощностью до 10 Вт (для частой транспортировки), так и широченные «листы» на 200 Вт и более (сугубо для стационарного использования).

Беспилотный самолет, разработанный NASA Ames Research Center, способен на солнечной энергии пролететь от восточного побережья США до западного

На работу солнечных батарей может негативно влиять ряд факторов. К примеру, с ростом температуры снижается КФП фотоэлементов. Это при том, что солнечные батареи как раз-то и устанавливают в жарких солнечных странах. Получается своеобразная палка о двух концах.

Солнечную батарею Voltaic можно носить у себя за спиной

А если затемнить часть солнечной панели, то неактивные фотоэлементы не только прекращают вырабатывать электричество, но и становятся дополнительной, зловредной нагрузкой.

«Солнечное дерево – культурный и одновременно научный символ австрийского городка Глайсдорф

Крупнейшие производители

Лидерами глобального производства солнечных батарей являются компании Suntech, Yingli, Trina Solar, First Solar и Sharp Solar. Первые три представляют Китай, четвертая – США, а пятая, как нетрудно догадаться, является подразделением японской корпорации Sharp.

Гольфкар на солнечных батареях – бесшумное и экологически чистое средство передвижения

Американская компания First Solar не только производит солнечные батареи, но и принимает непосредственное участие в проектировании и строительстве солнечных электростанций. Мощнейшая в мире СЭС Агуа-Калиенте, которая находится в штате Аризона, США – дело рук инженеров First Solar.

Крупнейшую же украинскую СЭС «Перово» строила и снабжала солнечными панелями австрийская компания Activ Solar.

Китайская же компания Suntech прославилась тем, что готовила к летней Олимпиаде-2008 футбольный стадион под названием «Птичье гнездо» в Пекине. Вырабатываемая на протяжении дня с помощью солнечных батарей электроэнергия аккумулируется, а затем используется для освещения стадиона, полива травы на футбольном поле и работы телекоммуникационного оборудования.

Национальный стадион в Пекине густо усеян солнечными батареями производства Suntech

Выводы

Еще два десятилетия назад диковинкой казались микрокалькуляторы с фотоэлементами, что позволяло не менять в них «батарейку-таблетку» годами. Сейчас же мобильные телефоны со встроенной в заднюю крышку солнечной панелью никого не удивляют. А ведь это мелочь в сравнении с автомобилями и самолетами (пусть и беспилотными), которые научились передвигаться при помощи одной лишь солнечной энергии.

Будущее солнечных батарей видится точно таким же светлым, как само солнце. Хочется верить, что именно солнечные батареи позволят наконец-то вылечить смартфоны и планшеты от «розеткозависимости».

Что такое солнечная батарея? | SolarSoul.net

Обычно под термином «солнечная батарея» подразумевается панель генерирующая электрический ток под воздействием солнечного света. Солнечную батарею еще называют фотоэлектрическим преобразователем. Так же встречаются такие термины как: солнечная панель, солнечный модуль, фотомодуль и т.д.

Структура фотоэлектрической установки

Солнечная батарея и фотоэффект

Для получения электроэнергии от солнечной батареи необходимо осуществить фотоэффект. Этот процесс связан с физическим явлением p-n перехода, который происходит в фотоэлементе. Конструктивно фотоэлемент состоит из двух пластин полупроводникового материала. Одна из используемых пластин содержит атомы бора, а вторая атомы мышьяка. При этом верхний слой характеризуется переизбытком электронов (область электронов), а нижняя – их нехваткой (так называемая дырочная область). В данном случае на границе этих пластин поддерживается электронно-дырочный переход, так называемый p-n переход.

В результате попадания на фотоэлемент солнечных лучей (фотонов) происходит освещение пластин и оба слоя взаимодействуют как электроды обыкновенной батареи – возникает электродвижущая сила (ЭДС).

.
Солнечный луч возбуждает электроны, которые начинают перемещаться из одной пластины в другую. Для снятия электрической энергии на обе поверхности напаивают тонкие слои проводника и подключают к нагрузке. Выработка этой энергии не связана с химическими реакциями, поэтому такая солнечная батарея может прослужить довольно долгий срок.

Основа для большинства солнечных батарей – кремний

Кремний для производства солнечных батарей может быть монокристаллическим или поликристаллическим. Внешне монокристаллический кремний можно отличить по равномерному чёрно-серому цвету поверхности фотоэлемента. Этот вид материала выращивают в промышленных условиях, после чего специальной нитью разрезают на тонкие пластины. Второй тип представляет собой новое поколение элементов, сделанных из более доступного поликристаллического кремния. Изготовление проходит методом литья. Выглядит материал как, поверхность с неравномерным синим переливом. Кроме того, в кремний добавляют в определенном количестве мышьяк и бор.

Учёные вплотную изучают вопросы, которые могли бы улучшить выработку электроэнергии в солнечных электростанция при помощи повышения КПД солнечной батареи. Для этого в тонкослойных ячейках может содержаться не только кремний, но и галлий, арсенид, кадмий, медь, селен и многие другие материалы. Так же большой проблемой на пути улучшения эффективности солнечных батарей, является избыточное тепло, которое возникает при нагреве пластин солнечных элементов. Разрабатывается много путей для отвода данного тепла от солнечной батареи. Ведь КПД панелей в редких случаях превышает 25 %.

Типы солнечных батарей

В настоящее время на рынке можно найти пять основных типов солнечных батарей.

Наибольшую популярность получили солнечные батареи из поликристаллических фотоэлементов. Эффективность таких панелей в среднем  составляет 12-14 %.

Панели из монокристаллических фотоэлементов характеризуются более высоким КПД (14-16 %). Такие панели немного дороже чем панели из поликристаллического кремния. Так же ячейки имеют форму многоугольника и из-за этого не полностью заполняют пространство солнечной батареи, что приводит к более низкой эффективности всей батареи по отношению к одной ячейки.

Солнечные батареи из аморфного кремния имеют наименьшую эффективность ( 6-8 %), но в то же время имеют наиболее низкую себестоимость производимой энергии.

Солнечные батареи на основе Теллурид Кадмия (CdTe) представляют собой тонкопленочную технологию производства солнечных проебразователей. Полупроводниковые слои наносят на панель толщиной всего в несколько сотен микрон. Производство является менее вредным для окружающей среды. Эффективность солнечных батарей на основе Теллурид Кадмия составляет порядка 11-12 %.

Солнечные батареи на основе смеси Индия, Галлия, Меди, Селена (CIGS) так же является тонкопленочной технологией производства фотоэлементов.  Эффективность варьируется от 10 до 15 %. Эта технология еще мало распространена на рынке, однако очень быстро развивается.

Немного видеоматериала о том как именно происходит процесс производства солнечной батареи

Солнечные батареи, их характеристика

Солнечная батарея — объединение фотоэлектрических преобразователей (фотоэлементов) — полупроводниковых устройств, прямо преобразующих солнечную энергию в постоянный электрический ток, в отличие от солнечных коллекторов, производящих нагрев материала-теплоносителя.

Солнечные батареи, которые также называют солнечными панелями или солнечными модулями, строятся из отдельных фотоэлектрических преобразователей (так называемых солнечных элементов), которые соединяются друг с другом в последовательные и параллельные цепи, в совокупности работающие как единый источник тока.

Собственно одна панель может рассматриваться как источник тока. Несколько солнечных панелей образуют автономную солнечную электростанцию, которая может быть малой (если речь идет например о частном доме) или большой (если речь идет о промышленной солнечной электростанции) мощности. Размер солнечной станции зависит от ее назначения и от нужд ее потребителя.

Одна солнечная панель обычно содержит количество элементов кратно 12, а именно: 12, 24, 36, 48, 60 или 72 солнечных элемента. Номинальная мощность одной такой панели обычно лежит в диапазоне от 30 до 350 ватт. Соответственно размер и вес панели тем больше, чем больше ее номинальная мощность.

На сегодняшний день реальный КПД солнечных батарей, доступных широкому потребителю, лежит в пределах от 17 до 23%. Есть отдельные экземпляры, декларирующие КПД до 24%, но это скорее исключения и преувеличения. Лаборатории по всему миру стремятся разработать солнечные элементы, КПД которых хотя бы приблизился к 30% — это было бы очень хорошим результатом для источника энергии данного типа, если смотреть на вещи реально.

Солнечные батареи на базе кремния, как альтернативный источник электрической энергии, проверены временем, они отличаются надежностью и безопасностью, компактностью и относительной доступностью. Срок их нормальной эксплуатации доходит до 30 лет и даже превышает. Хотя, справедливости ради стоит отметить, что кремниевые фотоэлектрические элементы со временем деградируют, это выражается в снижении получаемой при полном освещении мощности примерно на 10% от первоначального номинала за каждые 10 лет активной эксплуатации.

То есть если в 2019 году приобреталась новая солнечная панель на 300 Вт, то к 2039 году она будет способна выработать максимум 240 Вт. По этой причине следует вычислять установленную мощность системы с определенным запасом по току. Что касается тонкопленочных элементов, то они временем не проверены, но специалисты утверждают, что скорость деградации в первые же годы у них многократно выше чем у монокристаллических и поликристаллических кремниевых элементов.

При нормальной эксплуатации ни замена элементов, ни какое бы то ни было иное специальное обслуживание монокристаллическим и поликристаллическим солнечным панелям не требуется. Они просты в установке, не содержат движущихся частей, их поверхность обращенная к солнцу всегда имеет защитное механически прочное покрытие.

Вольт-амперная характеристика солнечных батарей снимается в лабораторных условиях при производстве и приводится в спецификации. Стандартный тест проводится при радиации 1000 Вт/кв.м при температуре окружающего воздуха 25°С, как на широте 45°.

Здесь можно видеть крайние точки ВАХ, в которых снимаемая с батареи мощность обращается в ноль. Напряжение холостого хода — Voc — это максимально доступное напряжение на выходе батареи при разомкнутой цепи нагрузки. Ток при коротко замкнутой цепи нагрузки — Isc – это, соответственно, ток при нулевом выходном напряжении.

Практически батарея всегда работает в неком оптимальном режиме где-то посередине между этими двумя точками. В оптимальной точке MPP — максимальная мощность нагрузки. Номинальное напряжение для точки максимальной мощности обозначается Vp, а номинальный ток для данной точки — Ip. В этой точке определяется и КПД солнечной панели.

В принципе солнечная батарея способна работать в любой точке ВАХ, однако для получения максимальной эффективности полезно использовать точку наивысшей мощности, поэтому солнечные панели никогда не питают нагрузку напрямую. Для достижения лучшей эффективности, между солнечной батареей и аккумуляторами (инвертором) следует подключить контроллер заряда с технологией MPPT, который всегда будет работать в точке максимума доступной мощности при любой текущей интенсивности солнечного освещения.

Ранее ЭлектроВести писали, что компания Neoventi из баварского Диспекка выпустила на рынок небольшую ветряную турбину, которая представляет собою ротор с горизонтальной осью. Она предназначена для использования на краях кровли зданий с плоской крышей, потому что именно в этих местах преобладают увеличенные скорости ветра, которые и используются ветряными турбинами для выработки электроэнергии.

По материалам: electrik.info.

Установка солнечных батарей: 6 неожиданных факторов которые следует учесть | by Maxim Zalevski

За последние 10 лет, дома с солнечными панелями на крышах прошли путь от любопытства до обычного явления.
Эта технология была доступна в течение десятилетий — космонавты используют спутники на солнечных батареях с 1960 года, и еще во вторую мировую, пассивные солнечные системы отопления (которые превращают солнечную энергию в тепло вместо электричества) были использованы в домах США.

Правда внедрение активных солнечных систем в качестве товара широкого потребления оказалось проблемой. Активная солнечная энергия использует панели фотоэлектрических элементов для преобразования солнечного света в электричество, и это традиционно было непомерно дорогой технологией.

Преимущества жилых домов на солнечной энергии очевидны:

• энергия солнца является бесконечной (по крайней мере на ближайшие 5 миллиардов лет, плюс-минус),
• обеспечивает экологически чистую энергию,
• без выбросов парниковых газов, и это может спасти деньги людей на их электрические счета.

Но есть факторы, которые следует учитывать при принятии решения о солнечной энергии — и стоимость только одна из них.

В этой статье мы рассмотрим шесть самых важных вопросов, требующих решения, когда вы думаете об инвестировании в установку солнечных панелей. Использование фотоэлектрической энергии является очень зеленым решением и потенциально полезный шаг, но это не совсем так просто, как получать вашу энергию от обычной электросети.

Первым фактором является тот, о котором вы, возможно, и не думали:

1.

Обслуживание

Включение Вашего дома в использование солнечной энергии требует больше ухода, чем при использовании обычной старой электросети. Но не намного.

Солнечные батареи не имеют движущихся частей. Они являются частью полной стационарной системы. Поэтому, как только они установлены, есть не так уж много причин, что может пойти не так. Практически единственное, что домовладелец должен делать, это сохранить чистые панели. Это важная задача, ведь — слишком много снега, пыли и птичьего помета на панелях может уменьшить количество солнечного света. Накопление на экране пыли может уменьшить количество электроэнергии, произведенной системой на целых 7 процентов.

Этот вид обслуживания нет необходимости делать раз в неделю, однако. Достаточно поливать панели из шланга от одного до четырех раз в год. Для этого не нужно взбиратся на крышу. Шланг с насадкой с земли работает отлично. Если есть строительство в вашем регионе, необходимо чистить панели чаще, чтобы избежать дополнительного накопления пыли строительного остатка.

Кроме этого, время от времени проверяйте, что все части находятся в рабочем состоянии. Кроме этого надо заменять батарейки, но это один раз в десятилетие.

2. Окрестности

Расположение вашего дома имеет большое влияние на вашу солнечную энергоэффективность. Это очевидная проблема: Если ваша электрическая мощность зависит от солнечного света, такие вещи, как тени высоких деревьев и высокие тени зданий будут проблемой.

Это еще большая проблема, чем некоторые люди понимают. Различные типы панелей-разному реагируют на тень. В то время как поликристаллические панели позволяют значительно сократить выход электроэнергии, то любая часть затенения моно-кристаллической панели остановит производство электроэнергии полностью.

Таким образом, чтобы построить дом на солнечных батареях, необходимо, убедиться, нет ли тени на панель по площади крыши во время солнечных часов в день (как правило, с 10 утра до 2 часов) и предпочтительно в течение всех солнечных часов. Чем больше часов панели подвергаются полному солнечному свету, тем эффективнее будет производство электроэнергии.

Достижение наибольшей эффективности может означать обрезку или полное удаление деревьев на вашем участке. Если ваш дом в окружении высотных зданий, которые блокируют солнце с крыши, это гораздо большая проблема.

3. Инсоляция

Солнечный свет, очевидно, играет ключевую роль, когда речь идет о солнечной энергии, и не во всех регионах созданы равные условия в этом отношении. Это важно знать, сколько солнечного света достигает земли в районе, где находится ваш потенциальный солнечный дом.

То, о чем мы говорим здесь, называется инсоляция — мера того, сколько солнечной радиации упадет на землю в той или иной области в определенный период времени. Это обычно измеряется в кВТ/м.кв./дни, и она покажет вам, сколько солнечного света будет доступно для ваших солнечных батарей, чтобы превратиться в электричество. Чем выше значение инсоляции в вашем регионе, тем больше электроэнергии каждая из ваших панелей сможет генерировать. Высокое значение инсоляции означает, что вы можете получить больше энергии из меньших панелей. Низкое значение инсоляции означает, что вы могли бы в конечном итоге тратить больше для достижения той же выходной мощности.

Значит, вы должны строить свой дом на солнечных батареях на юго-западе, а не на северо-западе?
Вовсе нет. Это просто означает, что вам, вероятно, понадобится больше панелей для достижения той же выходной мощности.

4. Зона покрытия

Вопреки тому, что большинство людей думают, размер солнечной энергетической установки не имеет ничего общего с размером дома.
Вместо этого, следует учесть только два параметра:

• инсоляция, которые мы только что обсуждали,
• сколько энергии вам нужно.

Чтобы получить очень грубую оценку того, насколько большая система, вам нужна, посмотрите на ваш счет за электричество и выясните, сколько вы используете кВтч в сутки.

Средний дом использует около 900 кВт-ч в месяц, или около 30 кВт-ч в день. Умножьте это на 0,25. Мы получаем 7,5, так что нам нужно 7,5 кВт системы.

Типичная солнечная панель вырабатывает до 120 ватт, или 0,12 кВт в день. Для обеспечения 7,5-кВт, вам нужно около 62 панелей. Одна панель может быть примерно 142 на 64 сантиметров, так что 62-панели будет занимать примерно 65 квадратных метров.

Также следует учесть инсоляцию и сколько часов пик солнечного света вы получаете в день, и также внести коррективы, если вы используете аккумуляторные батареи с панелями. Поэтому лучше всего обратиться к профи.

5. Расходы

В 1956 году солнечные батареи стоили около $ 300 в расчете на ватт. Систему 7,5 кВт могли бы себе позволить только очень богатые.

Сегодня цены упали значительно. В большинстве районов, солнечные батареи работают около $ 3–5 за ватт. Вы будете платить ближе к $ 3, если вы установите его самостоятельно, а ближе к $ 5, если у вас есть профессионалы, чтобы это сделать. Для панелей 7,5-кВт или 7500 ватт, вы могли бы заплатить от $ 22 500 до $ 37 500 долларов.

Если вам нужно меньше электроэнергии, конечно, число становится ниже. Если вы только потребляете 600 кВт-ч в месяц, или 20кВт/день, вы могли бы установить систему мощностью до 5 кВт. , Которая будет стоить ближе к $ 15 000.

Конечно множно частично обеспечивать дом солнечной энергией. Если вы хотите инвестировать в солнечные батареи $ 10 000, вы можете дополнить электроэнергию из сети с 1,5-кВт солнечной системой.

Тем не менее, десятки тысяч долларов за солнечные батареи все еще довольно непомерные расходы — тем более, что это может занять десятилетия, пока эти деньги отобьются обратно.

Хотя на западе уже практикуют аренду солнечных батарей. Там нет авансовых платежей. Домовладельцы платять ежемесячную арендную плату за использование панелей, а компания по прокату владеет ими и поддерживает их.

6. Утилизация

Срок службы солнечных панелей 40–50 лет, контроллера и инвертера 15–20 лет, аккумуляторов в зависимости от типа и характера использования — 4–10 лет.
Хотя вопрос утилизации солнечных панелей остается открытым, только 30% всех производителей принимают обратно их обратно для переработки.
Но тем не менее спрос на отработанные солнечные панели с каждым годом растет. Так как добыча редких металлов становится все более дорогим удовольствием и переработка панелей приведет к повторному их использованию.

Кроме того: существует вторичный рынок фото- и ветроэлектрических установок, на котором уже отработанное оборудование может находить дальнейшее применение.
В странах с переходной экономикой можно использовать уже бывшие в использовании солнечные модули. Благодаря более интенсивному солнечному излучению, эти модули могут вырабатывать больше электроэнергии.
Примером торговли может служить проект SecondSol — онлайн-площадка, на которой проводится купля-продажа отработанных модулей.
Источник: science.howstuffworks.com

Читайте также:
13-летний школьник увеличил производительность солнечных панелей на 50%
3 вида солнечной энергии в домах из соломы

Сайт — ‏rodovid.me

Телеграм-канал — https://t.me/Rodovidme

Группа — https://t.me/EcoChatUA

Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.

Содержание статьи

Устройство системы электропитания от солнечных батарей

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

• Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
• Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
• Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт  а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью.  Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на  корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

• Монокристаллические. Каждый фотоэлемент — один кристалл кремния. Монокристаллические фотоэлементы имеют неплохой КПД (порядка 24,7%), но и стоимость их несколько выше. Отличить можно, во-первых, по однородному насыщенному синему цвету, во-вторых, по скругленным краям фотоэлемента.

  Виды кремниевых фотоэлементов для солнечных батарей

• Поликристаллические. Несколько небольших кремниевых кристаллов объединены в один фотоэлемент. Они имеют неоднородную структуру, из-за чего хуже поглощают солнечный свет. Это отражается на КПД (20,3%). Фактически это означает, что солнечная панель той же мощности будет занимать примерно на 20% больше площади.
• Тонкопленочные. Представляют собой слой полупроводника, напыленный на гибкую подложку. За счет своей гибкости могут монтироваться на криволинейные поверхности. Но имеют невысокую производительность (порядка 10,4%), так что занимают большие площади (как минимум, в 2 раза больше, чем поликристаллические).

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

• Приобретайте солнечные батареи для дома с выходным напряжением 12 В. Именно от такого напряжения работает большая часть бытовой и строительной техники, светодиодные светильники и т.д. Техники, работающей от 24 или 48 вольт намного меньше. Можете посмотреть паспорта или воспользуйтесь поиском.
• Не используйте для освещения лампы накаливания. Они потребляют слишком много электроэнергии, да и работают от 220 в. Замените их на светодиодные. Для них постоянный ток в 12 В — это то, что надо.

  «Полная» система электропитания от солнечных батарей выглядит так

• Не старайтесь сразу купить систему большой мощности чтобы покрыть все возможные потребности. Для начала купите пару модулей без преобразователя/инвертора, подключите к ним ту технику, которая работает от постоянного напряжения. Если вас устроит система, позднее можно нарастить мощность, докупить инвертор и подключить технику, которая работает от 220-230 В. И учтите, что инвертор, даже при выключенной нагрузке, потребляет электроэнергию (потери на преобразовании примерно 30%). То есть ночью, когда все выключено, он просто расходует заряд АКБ. Причем выдает он далеко не идеальную синусоиду. В общем, все что может работать от постоянного напряжения, запитываем от аккумуляторов напрямую.

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

• Не покупайте гелиевые или аккумуляторы глубокого разряда. Они не стоят своих денег. С солнечными батареями для дома отлично работают даже отслужившие свой срок автомобильные АКБ . Они нормально работают еще минимум, 5 лет.

  Если площадь не ограничена, можно купить солнечную батарею на поликристаллических фотоэлементах

• В принципе, можно обойтись еще меньшими средствами. Можно не ставить контроллер. Он стоит не менее 150$ (а при большой мощности 500$), а вся его задача — мониторить состояние заряда батарей. Если бюджет ограничен, купите автомобильные часы, работающие от 12 В, которые также измеряют напряжение, температуру. Они стоят 2-5$ и практически выполняют ту же функцию. А чтобы избежать перезаряда, купите лишний аккумулятор. Или два. Суммарная мощность «лишней» емкости должна быть не ниже 20%. Это и позволит избежать перезаряда, и увеличит емкость системы.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и  т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

• расстояние менее 10 метров:
  • 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
  • на две батареи — 2,5 мм2;
  • три батареи — 4,0 мм2;
• расстояние больше 10 метров:
  • для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
  • двух — 4,0 мм2;
  • трех — 6,0 мм2.

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно тут).

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

Как работают солнечные батареи — Hi-News.ru

Солнце есть и будет всегда! Возможно, это слишком смелое заявление, но это действительно так. По крайней мере, с точки зрения человечества. Пусть оно и взорвется через сколько-то там миллионов лет, но к тому времени мы уже покинем эту планету или сами, или в виде кучки пепла, которую развеет в космосе очередной огромный камень, налетевший на наш голубой шарик. Именно из-за такой стабильности Солнца его можно и нужно использовать для получения энергии. Люди уже давно научились это делать и сейчас продолжают совершенствовать технологии солнечной энергетики. Но как же работают солнечные панели, батареи и вообще, как можно превратить свет в электричество внутри розетки?

Солнечные панели позволяют сделать электричество чуть ли не бесплатным.

Когда появились солнечные батареи

Солнечные батареи были изобретены достаточно давно. Впервые эффект преобразования света в электричество был обнаружен Александром Эдмоном Беккерелем в 1842 году. Для создания первых прототипов потребовалось почти сто лет.

В 1948 году, а именно 25 марта, итальянский фотохимик Джакомо Луиджи Чемичан смог сделать то, что мы теперь используем и развиваем. Спустя 10 лет в 1958 году технология впервые была опробована в космосе в качестве элемента питания американского спутника, названного ”Авангард-1”. Спутник был запущен 17 марта, а уже 15 мая того же года это достижение повторили в СССР (аппарат ”Спутник-3”). То есть технологи начала массово применяться в разных странах почти одновременно.

Использование солнечных панелей в космосе — обычная практика.

Подобные конструкции применяются в космосе до сих пор, как важный источник энергии. А еще их используют на Земле для обеспечения энергией домов и даже целых городов. А еще их начали встраивать в гражданские электромобили для обеспечения большей автономности.

Как работают солнечные панели

Стоит немного уточнить, что понятие ”солнечная батарея” не очень правильное. Точнее правильное, но не имеющее отношение к тем системам питания, о которых мы говорим. Батарея там обычная, но получает энергию от солнечных панелей, которые преобразуют в электричество свет солнца.

Есть и еще одна энергия будущего - токамак. Просто о термоядерном реакторе, которого пока нет.

В основе солнечной панели лежат фотоэлектрические ячейки, которые помещены внутрь общей рамы. Для создания таких ячеек чаще всего используется кремний, но возможно использование и других полупроводников.

Энергия вырабатывается в тот момент, когда на полупроводник попадают солнечные лучи и нагревают его. В результате этого внутри полупроводника высвобождаются электроны. Под действием электрического поля электроны начинают двигаться более упорядоченно, что и приводит к появлению электрического тока.

Примерно так выглядит солнечная панель.

Для того, чтобы получить электричество, надо подключить контакты к обеим сторонам фотоэлемента. В результате этого он начнет питать электричеством подключенный потребитель или просто заряжать батарею, которая потом будет отдавать электричество в сеть, когда это понадобится.

Tesla может сделать электрическую «маршрутку» на базе Model 3

Основной упор на кремний делается из-за его кристаллических особенностей. Впрочем, в чистом виде кремний сам по себе является плохим проводником и для изменения свойств к нему делается крайне малое количество примесей, которые улучшают его проводимость. В основном в число примесей входит фосфор.

Как полупроводники вырабатывают электричество?

Полупроводник является материалом, в атомах которого либо есть лишние электроны (n-тип), либо их не хватает (p-тип). То есть полупроводник состоит из двух слоев с разной проводимостью.

В качестве катода в такой схеме используется n-слой. Анодом является p-слой. То есть электроны из первого слоя могут переходить во второй. Переход происходит за счет выбивания электронов фотонами света. Один фотон выбивает один электрон. После этого они, проходя через аккумулятор, попадают обратно в n-слой и все идет по кругу.

Когда энергия выработана, все начинается по кругу, а свет всегда горит.

В современных солнечных панелях в качестве полупроводника используется кремний, а начиналось все с селена. Селен показал крайне низкий КПД — не более одного процента — и ему сразу стали искать замену. Сейчас кремний в целом удовлетворяет требования промышленности, но есть у него и один существенный минус.

Как связаны коронавирус, солнечные панели и загрязнение воздуха?

Обработка и очистка кремния для приведения его к тому виду, в котором его можно будет использовать, является достаточно затратной процедурой. Чтобы снизить стоимость производства, проводят эксперименты с его альтернативами — медью, индием, галием и кадмием.

Эффективность солнечных панелей

Есть у кремния еще один минус, который не так существенен, как стоимость, но с которым тоже надо бороться. Дело в том, что кремний очень сильно отражает свет и из-за этого элемент вырабатывает меньше электричества.

Даже повесив столько панелей, все равно надо обеспечивать их нормальную работу. В том числе бороться с отражением света.

Как солнечный свет влияет на продуктивность человека?

Для того, чтобы уменьшить такие потери, фотоэлементы покрывают специальным антибликовым покрытием. Кроме такого слоя, надо использовать и защитный слой, который позволит элементу быть более долговечным и противостоять не только дождю и пыли, но даже падающим веткам небольшого размера. При установке на крыше дома это очень актуально.

Солнце -сила! Ее надо использовать!

Несмотря на общую удовлетворенность технологией и постоянную борьбу за улучшение показателей, современным солнечным панелям все равно есть куда стремиться. На данный момент массово производятся панели, которые перерабатывают до 20 процентов попадающего на них света. Но есть и более современные панели, которые пока ”доводятся до ума” — они могут перерабатывать до 40 процентов света.

А вообще, солнечная энергетика это круто! И помните, даже при таком «пАлящем» солнце система будет работать.

Созданы солнечные батареи с максимальным КПД — Российская газета

Ученые Национальной лаборатории по изучению возобновляемой энергии (США) разработали солнечные батареи с максимальным на сегодняшний момент КПД. Он составляет 39,2 процента при естественной освещенности солнцем, и при концентрированном солнечном свете — более 47 процентов. Оба показателя побили мировой рекорд для солнечных батарей. Сообщение об этом появилось в издании Nature Energy.

Такого эффекта разработчикам удалось достигнуть за счет инновационной конструкции пластин. Фотоэлемент представляет собой слоеный пирог из шести слоев, каждый их которых изготовлен из отдельного материала. Это фосфид алюминия-галлия-индия, арсенид алюминия-галлия, арсенид галлия и три разновидности арсенидов галлия-индия. Подобное разнообразие материалов позволяет использовать для выработки электричества фотоны с самой разной энергией.

Помимо этого, между слоями размещены прослойки вспомогательных веществ. В итоге всего в «слоеном пироге» 140 уровней. Любопытно, что сама батарея при этом втрое тоньше человеческого волоса.

Подобные фотоэлементы имеют высокую стоимость из-за сложности их производства. Однако авторы разработки имеют ответ и на этот вопрос. Стоимость, считают они, можно существенно снизить, если уменьшить площадь фотоэлемента. Сделать это можно, фокусируя свет с помощью вогнутых зеркал.

Подобная разработка имеет перспективное значение как для энергетики в целом, так и для космической промышленности. Сейчас в космических аппаратах используются кремниевые фотоэлементы, КПД которых составляет всего около 20 процентов. Поэтому на спутниках для выработки энергии применяются фотопанели большой площади. Новые компактные и эффективные батареи — будущее космической отрасли.

Кстати, уже изобретен фотоэлемент, устойчивый к космической радиации. КПД у него невысокий, 24,1 процента, но состав — перовскит, соединения меди, индия, галлия и селена придает устойчивость перед протонным облучением, что важно в условиях космоса для межпланетных зондов, не защищенным магнитным полем Земли.

Купить солнечные панели — Солнечные панели для вашего дома, дома на колесах, лодке

Дополнительная информация о солнечных батареях

Что такое солнечные панели?

Термин солнечные панели часто используется для нескольких различных типов продуктов, которые производят энергию путем сбора солнечного света. Мы чаще всего используем эту фразу для обозначения типа, который преобразует солнечный свет непосредственно в электричество постоянного тока. Реже люди будут использовать этот термин в отношении солнечных тепловых коллекторов, которые обычно нагревают жидкость, такую ​​как вода, или солнечные воздухонагреватели, которые нагревают воздух напрямую.

Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей

Клиенты часто спрашивают нас: «В чем разница между монокристаллическими и поликристаллическими солнечными панелями?» Вот удивительное сравнение и контраст (подсказка: различия не так значительны, как вы думаете).

Как работает солнечная панель?

Быстрая версия

Лучи солнечного света попадают в солнечные элементы, проталкивая электроны в них по проводам, создавая электричество.Это электричество течет в одном направлении, поэтому его называют постоянным током. (Это противоположно переменному току для переменного тока, когда электроны движутся вперед и назад 50-60 раз (50-60 Гц) в секунду. ) Вот почему для большинства установок вам нужен инвертор. Инвертор преобразует постоянный ток в переменный и позволяет использовать его с бытовой техникой.

Подробная версия

С одной стороны солнечного элемента переизбыток электронов, а с другой стороны их недостаток.Производители создают этот статический дисбаланс зарядов на элементе, допируя каждую сторону кремниевого солнечного элемента различными химическими веществами (например, фосфором с одной стороны и бором с другой). Провода или паяные выводы эффективно подключаются к каждой стороне ячейки. Положительный и отрицательный провода идут ко всему, что вы хотите зарядить или запитать.

Подключение выводов к электрической нагрузке, таким образом замыкая цепь, не обязательно позволяет электронам течь.
Несмотря на положительный и отрицательный дисбаланс внутри панели, солнечный свет попадает на кремний в солнечных элементах, чтобы ослабить электроны.И как только они высвобождаются, они сразу же начинают течь по проводам для питания ваших электрических нагрузок. Чем больше солнечного света попадает на клетки с течением времени, тем больше электронов ослабляется, тем больше течет электрический ток и тем больше энергии он производит.

Хотите больше? Мы создали удобный и более подробный обзор того, как работают солнечные панели. Здесь мы рассмотрим более подробно не только то, как работает фотоэлектрический эффект, но и то, как солнечные элементы работают вместе для создания различных напряжений, а также значение всех различных номиналов в брошюрах со спецификациями.

Версия видео

Вы задавались вопросом, каким образом солнечная панель может вырабатывать электричество из солнца? В этом видео объясняется, как добавление химикатов к двум сторонам кремниевой пластины позволяет ей перемещать электричество вместе с солнечным светом.

Практичны ли солнечные энергосистемы для домовладельцев?

Мы предполагаем, что вы бы не пришли сюда, если бы у вас не было предчувствия, что они, вероятно, были. Но на всякий случай давайте рассмотрим, когда солнечные системы практичны для дома, а когда нет. Если у вас есть дом или хижина, и у вас есть крыша, которая примерно указывает на юг (север, если к югу от экватора), без затенения деревьями, холмами или другими домами примерно с 9 утра до 3 вечера, тогда у вас есть отличная недвижимость для установки солнечная система.

Накладные расходы на использование солнечной энергии значительно снизились за последние несколько лет. С налоговыми льготами или скидками солнечная система, подключенная к сети, окупится всего за несколько лет. По сути, по цене электроэнергии на несколько лет вы получаете электроэнергию от 25 до 35 лет.Фактически, солнечные системы, вероятно, будут продолжать производить электроэнергию с меньшими темпами даже в течение десятилетий после этого.

Солнечные энергосистемы не подходят для использования в местах, где в течение дня много тени. С учетом сказанного, с появлением микроинверторов и сетевых инверторов, у которых есть оптимизаторы постоянного тока, подключенные к каждой отдельной солнечной панели, некоторые места с небольшим затенением все еще могут быть вариантом.

Что я могу получить от солнечной панели мощностью 100 Вт?

В этом видео представлен список общих элементов, которые можно использовать с солнечной панелью мощностью 100 Вт в различных местах и ​​в разные сезоны.С минимальными математическими вычислениями и небольшим добавлением вы можете вычислить, сколько ватт солнечной энергии вам нужно — если 100 Вт вам недостаточно.

Руководство домовладельца по переходу на солнечную энергию

Вы здесь

С 2008 года по всей стране появились сотни тысяч солнечных панелей, поскольку все большее число американцев предпочитают питать свою повседневную жизнь солнечной энергией. Отчасти благодаря инвестициям Управления технологий солнечной энергии стоимость перехода на солнечную энергию снижается с каждым годом. Возможно, вы рассматриваете вариант установки солнечной энергетической системы на крышу вашего дома или поиск другого способа использования солнечной энергии. Хотя универсального солнечного решения не существует, вот несколько ресурсов, которые помогут вам понять, что лучше всего для вас. Обдумайте эти вопросы, прежде чем переходить на солнечную энергию.

Есть две основные технологии, которые могут использовать энергию солнца и превращать ее в электричество.Первый из них — это то, с чем вы, вероятно, знакомы больше всего — фотоэлектрические или фотоэлектрические системы. Это панели, которые вы видели на крышах домов или в полях. Когда солнце светит на солнечную панель, фотоны солнечного света поглощаются ячейками панели, что создает электрическое поле через слои и заставляет электричество течь. Узнайте больше о том, как работает PV.

Вторая технология — это концентрация солнечной энергии, или CSP. Он используется в основном на очень больших электростанциях и не подходит для использования в жилых помещениях.В этой технологии используются зеркала для отражения и концентрации солнечного света на приемниках, которые собирают солнечную энергию и преобразуют ее в тепло, которое затем можно использовать для производства электроэнергии. Узнайте больше о том, как работает CSP.

Подходит ли мой дом для солнечных батарей?

Солнечные панели созданы для работы в любом климате, но в некоторых случаях крыши могут не подходить для солнечных систем из-за возраста или наличия деревьев. Если рядом с вашим домом есть деревья, которые создают чрезмерную тень на вашей крыше, панели для крыши могут быть не самым лучшим вариантом. Размер, форма и наклон вашей крыши также являются важными факторами, которые следует учитывать. Как правило, солнечные панели лучше всего работают на крышах, выходящих на южную сторону, с уклоном от 15 до 40 градусов, хотя могут подойти и другие крыши. Вы также должны учитывать возраст вашей крыши и то, как долго она будет нуждаться в замене.

Если специалист по солнечной энергии определит, что ваша крыша не подходит для использования солнечной энергии или вы не являетесь владельцем дома, вы все равно можете получить пользу от солнечной энергии.Общественная солнечная энергия позволяет нескольким людям получать выгоду от единой общей солнечной батареи, которую можно установить на месте или за его пределами. Затраты, связанные с покупкой и установкой солнечной энергетической системы, распределяются между всеми участниками, которые могут сделать покупку в общей системе на уровне, который лучше всего соответствует их бюджету. Узнайте больше о сообществе солнечной энергии.

Те, кто интересуется общественной солнечной батареей, могут воспользоваться инструментом от лауреата премии EnergySage. Торговая площадка Community Solar Marketplace объединяет множество доступных вариантов в одном месте и стандартизирует информацию о проектах, позволяя заинтересованным потребителям легко находить и сравнивать несколько общественных солнечных проектов в своем районе.

Как начать переход на солнечную энергию?

Есть ряд картографических сервисов, разработанных лауреатами SETO, которые помогут вам определить, подходит ли ваша крыша для солнечной энергии, и даже могут предоставить вам расценки от предварительно проверенных поставщиков солнечной энергии в вашем районе. Помимо этих ресурсов поиск в Интернете поможет вам найти местные компании, устанавливающие солнечные батареи. Поскольку у вас, вероятно, будет много вариантов на выбор, важно внимательно прочитать обзоры компаний, производящих солнечную энергию, чтобы убедиться, что вы выбираете наиболее подходящий для вас и вашего дома.

Кампании Solarize также могут помочь вам начать процесс перехода на солнечную энергию. Эти программы работают, позволяя группам домовладельцев работать вместе для коллективного обсуждения ставок, выбора установщика и создания дополнительного интереса общества к солнечной энергии посредством ограниченного по времени предложения присоединиться к кампании.В конечном итоге по мере увеличения числа жителей, участвующих в программе, стоимость установки будет снижаться.

Могу ли я самостоятельно установить солнечную батарею?

На данный момент лучший способ установить солнечную батарею — это привлечь квалифицированного специалиста, который имеет соответствующий сертификат и работает с высококачественными солнечными батареями. Сертификат отраслевого стандарта присуждается Североамериканским советом сертифицированных специалистов по энергетике (NABCEP). Однако в будущем вы, вероятно, сможете самостоятельно установить солнечную батарею. Обладатель премии SETO Fraunhofer CSE разрабатывает солнечную батарею, работающую по принципу «plug-and-play», которая позволяет потребителям легко прикреплять панели к своей крыше с помощью клеящейся системы крепления на крыше и подключать ее к электросети менее чем за 12 часов. Он все еще находится в разработке — пока он не будет доступен в вашем местном магазине товаров для дома, вам следует работать с сертифицированным установщиком солнечных батарей.

Сколько энергии я могу произвести с помощью солнечной энергии?

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии разработала для этой цели инструмент PVWatts. Он оценивает производство энергии и стоимость энергии подключенных к сети фотоэлектрических систем для любого адреса в мире.Это позволяет домовладельцам, владельцам небольших зданий, установщикам и производителям легко составлять оценки производительности потенциальных фотоэлектрических установок и даже сравнивать стоимость солнечной энергии со счетами за коммунальные услуги. Эти инструменты отлично подходят для начала работы, но убедитесь, что вы работаете с установщиком солнечной энергии для индивидуальной оценки того, сколько энергии ваша солнечная энергетическая система может вырабатывать.

Сэкономлю ли я деньги, перейдя на солнечную батарею?

Сумма денег, которую вы можете сэкономить с помощью солнечной энергии, зависит от того, сколько электроэнергии вы потребляете, от размера вашей солнечной энергетической системы, от того, покупаете ли вы или арендуете свою систему, и от того, сколько энергии она может генерировать с учетом направления вашей крыши. лица и сколько солнечного света попадает на него.Ваша экономия также зависит от тарифов на электроэнергию, установленных вашим коммунальным предприятием, и от того, сколько коммунальное предприятие компенсирует вам избыточную солнечную энергию, которую вы отправляете обратно в сеть. Проверьте Национальную базу данных тарифов на коммунальные услуги, чтобы узнать текущие тарифы на электроэнергию в вашем районе.

В некоторых городах страны солнечная энергия уже конкурентоспособна по стоимости с электроэнергией, продаваемой вашим местным коммунальным предприятием. Стоимость перехода на солнечную энергию снижается каждый год с 2009 года, и исследователи ожидают, что эта тенденция сохранится. Снижаются не только цены на панели, но и затраты, связанные с установкой, такие как получение разрешений и осмотр, также известные как «мягкие затраты».«Все программы финансирования SETO направлены на повышение доступности солнечной энергии и упрощение для потребителей выбора солнечной энергии.

Следует также отметить, что повышение энергоэффективности экономически дополняет солнечную энергию. Используя бытовую технику Energy Star и другие продукты в своем доме, вам потребуется меньше солнечной энергии для питания вашего дома.

Могу ли я получить финансирование для солнечной энергии?

У потребителей есть разные финансовые возможности для выбора, когда они решают перейти на солнечную энергию.Как правило, приобретенная солнечная система может быть установлена ​​с более низкой общей стоимостью, чем система, установленная с использованием солнечной ссуды, аренды или соглашения о покупке электроэнергии (PPA).

Если вы предпочитаете покупать свою солнечную энергетическую систему, займы на солнечную энергию могут снизить первоначальные затраты на систему. В большинстве случаев ежемесячные платежи по кредиту меньше, чем типичный счет за электроэнергию, что поможет вам сэкономить деньги с самого начала. Ссуды на солнечную энергию действуют так же, как ссуды на улучшение жилищных условий, и некоторые юрисдикции предлагают субсидированные ссуды на солнечную энергию с процентными ставками ниже рыночных, что делает солнечную энергию еще более доступной.Новые домовладельцы могут добавить солнечную батарею в рамках своей ипотечной ссуды с помощью кредитов, предоставляемых Федеральной жилищной администрацией и Fannie Mae, что позволяет заемщикам включать финансирование для улучшения дома в покупную цену дома. Покупка солнечной энергетической системы дает вам право на получение налоговой льготы на инвестиции в солнечную энергетику, или ITC, которая представляет собой 30-процентную федеральную налоговую льготу для вашей системы, доступную до 2022 года. Узнайте больше о ITC.

Аренда солнечных батарей и PPA позволяют потребителям размещать солнечные энергетические системы, принадлежащие компаниям, работающим в сфере солнечной энергии, и выкупать вырабатываемую электроэнергию. Потребители заключают соглашения, которые позволяют им иметь более низкие счета за электроэнергию без ежемесячных выплат по кредиту. Во многих случаях это означает, что не нужно тратить деньги на использование солнечной энергии. Аренда солнечных батарей влечет за собой фиксированные ежемесячные платежи, которые рассчитываются с использованием предполагаемого количества электроэнергии, которую система будет производить. При использовании PPA для солнечной энергии потребители соглашаются покупать электроэнергию, вырабатываемую системой, по установленной цене за киловатт-час произведенной электроэнергии. Однако с обоими этими вариантами вы не имеете права на налоговые льготы, поскольку не владеете солнечной энергетической системой.

Ориентироваться в сфере финансирования солнечной энергетики может быть сложно. Альянс штатов за чистую энергию выпустил руководство, чтобы помочь домовладельцам понять их варианты, объясняя преимущества и недостатки каждого из них. Скачайте руководство.

Как мне найти государственные льготы и налоговые льготы, которые помогут мне перейти на солнечную энергию?

DSIRE — наиболее полный источник информации о стимулах и политике, поддерживающих возобновляемые источники энергии в Соединенных Штатах. Он управляется Центром технологий чистой энергии Северной Каролины при Государственном университете Северной Каролины и финансируется Министерством энергетики США. Введя свой почтовый индекс, DSIRE предоставит вам полный список финансовых стимулов и нормативных требований, применимых к вашему дому. Кроме того, опытный местный установщик должен быть в состоянии помочь вам запросить любые государственные и местные льготы, а также ITC.

Как солнечная энергия повлияет на стоимость моего дома при перепродаже?

Покупка солнечной энергетической системы, вероятно, повысит стоимость вашего дома.Недавнее исследование показало, что солнечные панели рассматриваются как модернизация, как отремонтированная кухня или готовый подвал, и покупатели жилья по всей стране были готовы заплатить премию в размере около 15000 долларов за дом с солнечной батареей среднего размера. Кроме того, есть свидетельства того, что дома с солнечными батареями продаются быстрее, чем дома без них. В 2008 году было обнаружено, что дома в Калифорнии с энергоэффективными функциями и фотоэлектрическими панелями продавались быстрее, чем дома, потребляющие больше энергии. Имейте в виду, что эти исследования были сосредоточены на солнечных батареях, находящихся в собственности домовладельцев.

Когда дело доходит до систем, принадлежащих третьим лицам (TPO), данные показывают, что, хотя они добавляют некоторую сложность операции с недвижимостью, общее влияние с точки зрения продажной цены, времени выхода на рынок, передачи соглашений и удовлетворенности клиентов в основном нейтральный. В некоторых случаях системы TPO могут даже повысить ценность.

Инструмент PV Value® полезен как для продавцов, так и для покупателей жилья. Он рассчитывает стоимость производства энергии для фотоэлектрической системы и соответствует Унифицированным стандартам практики прогрессивной оценки и был одобрен Институтом оценки для метода доходного подхода. Убедитесь, что ваш оценщик использует этот инструмент, чтобы получить наиболее точную оценку стоимости вашей фотоэлектрической системы.

Совершенно верно! Все солнечные панели соответствуют международным стандартам проверки и тестирования, и квалифицированный установщик установит их в соответствии с местными строительными, противопожарными и электрическими нормами.Кроме того, ваша солнечная энергетическая система будет подвергнута тщательной проверке сертифицированным электриком в рамках процесса установки.

Каковы преимущества солнечной энергии для окружающей среды?

Использование солнечной энергии вместо традиционных форм энергии снижает количество углерода и других загрязняющих веществ, выбрасываемых в окружающую среду. Уменьшение количества углерода в нашей атмосфере приводит к меньшему загрязнению и чистоте воздуха и воды.

Что означает [вставить солнечный жаргон]?

Смущает инсоляция, инвертор и освещенность? Считайте, что глоссарий по солнечной энергии ваш удобный справочник по всему солнечному жаргоном.

Где я могу найти другие ресурсы, чтобы узнать о переходе на солнечную энергию?

Руководство для потребителей в жилых домах по солнечной энергии — Стремясь сделать использование солнечной энергии максимально простым и оптимальным, Ассоциация предприятий солнечной энергетики разработала это руководство, чтобы проинформировать потенциальных потребителей солнечной энергии о доступных вариантах финансирования, условиях контрактов, о которых следует знать, и других полезные советы.

Руководство для домовладельцев по финансированию солнечной энергии: аренда, ссуды и PPA — Это руководство от Clean Energy States Alliance помогает домовладельцам ориентироваться в сложном ландшафте финансирования жилищных солнечных систем. В нем описываются три популярных варианта финансирования солнечной энергии в жилищном секторе и объясняются преимущества и недостатки каждого из них, а также их сравнение с прямой покупкой за наличные.

Финансирование проектов солнечных фотоэлектрических систем: нормативные и законодательные проблемы для сторонних владельцев систем PPA — солнечные батареи, находящиеся в собственности третьих сторон, позволяют застройщику строить и владеть фотоэлектрической системой на территории клиента и продавать электроэнергию обратно заказчику.Хотя это может устранить многие из первоначальных затрат на переход на солнечную энергию, продажа электроэнергии третьими сторонами сталкивается с нормативными и законодательными проблемами в некоторых штатах и ​​юрисдикциях. В этом отчете подробно описываются проблемы и объясняются альтернативы.

A Beautiful Day in the Neighborhood: поощрение развития солнечной энергии посредством политики и процессов общественных ассоциаций — это руководство, написанное для советов директоров ассоциаций и комитетов по обзору архитектуры, обсуждает преимущества солнечной энергии и исследует элементы положений о правах штата на солнечную энергию, предназначенных защитить домовладельцев доступ к этим преимуществам.Затем в нем представлен ряд рекомендаций, которые ассоциации могут использовать, чтобы помочь своим сообществам принести солнечную энергию.

Делавэр переходит на солнечную энергию: руководство для частных клиентов. Хотя вы, возможно, не живете в Делавэре, это руководство содержит практическую информацию для людей во всех 50 штатах, которые хотели бы перейти на солнечную энергию.

Руководство для потребителей из жилых домов по переходу на солнечную энергию: версия Duke Energy Carolinas — Это руководство, предназначенное для жителей Северной Каролины, разработано, чтобы помочь людям в большей мере контролировать свое производство энергии и будущее энергии с помощью солнечной энергии.

Продажа на солнце: анализ ценовых премий для набора данных о солнечных домах в нескольких штатах — в этом отчете Национальной лаборатории Лоуренса Беркли установлено, что покупатели жилья постоянно готовы платить надбавки в размере примерно 15000 долларов США за дома с солнечными батареями в разных штатах, жилье и фотоэлектрические рынки, и типы домов.

SEIA Форма раскрытия информации об аренде жилой недвижимости — Эта форма для компаний, занимающихся лизингом солнечной энергии, поможет потребителям лучше понять условия и стоимость их аренды на солнечную энергию.Форма также предназначена для помощи потребителям в выборе среди конкурирующих поставщиков.

Узнайте больше о достижениях солнечного офиса.

Глоссарий по солнечной энергии | Министерство энергетики

S

расходуемый анод — кусок металла, закопанный рядом с конструкцией, которая должна быть защищена от коррозии. Металл расходуемого анода предназначен для коррозии и уменьшения коррозии защищаемой конструкции.

спутниковая система энергоснабжения (SPS) — Концепция обеспечения большого количества электроэнергии для использования на Земле от одного или нескольких спутников на геостационарной околоземной орбите. Очень большой массив солнечных элементов на каждом спутнике будет обеспечивать электричество, которое будет преобразовано в микроволновую энергию и направлено на приемную антенну на земле. Там она будет преобразована в электроэнергию и распределена так же, как и любая другая энергия, генерируемая централизованно, через сеть.

планирование — Общая практика обеспечения того, чтобы генератор был зафиксирован и доступен, когда это необходимо. Это также может относиться к составлению графиков импорта или экспорта энергии в зону балансирования или из нее.

Барьер Шоттки — Барьер ячейки, устанавливаемый как граница раздела между полупроводником, например кремнием, и листом металла.

scribing — Вырезание сеточного рисунка канавок в полупроводниковом материале, как правило, для создания межсоединений.

герметичная батарея — батарея с невыполненным электролитом и закрывающейся вентиляционной крышкой, также называемая аккумуляторной батареей с регулируемым клапаном. Электролит добавлять нельзя.

сезонная глубина разряда — поправочный коэффициент, используемый в некоторых процедурах определения размеров системы, который «позволяет» батарее постепенно разряжаться в течение 30-90-дневного периода плохой солнечной инсоляции. Этот фактор приводит к немного меньшей фотоэлектрической батарее.

аккумулятор — аккумулятор, который можно перезаряжать.

саморазряд — Скорость, с которой батарея без нагрузки теряет заряд.

полупроводник — Любой материал, который имеет ограниченную способность проводить электрический ток. Некоторые полупроводники, в том числе кремний, арсенид галлия, диселенид меди, индия и теллурид кадмия, уникально подходят для процесса фотоэлектрического преобразования.

полукристаллический — См. мультикристаллический.

последовательное соединение — Способ соединения фотоэлементов путем соединения положительных выводов с отрицательными выводами; такая конфигурация увеличивает напряжение.

Контроллер серии — Контроллер заряда, который прерывает зарядный ток путем размыкания цепи фотоэлектрической (PV) матрицы. Элемент управления включен последовательно с фотоэлектрической панелью и батареей.

Регулятор серии — Тип регулятора заряда аккумулятора, в котором ток зарядки регулируется переключателем, подключенным последовательно с фотоэлектрическим модулем или массивом.

последовательное сопротивление — Паразитное сопротивление протеканию тока в элементе из-за таких механизмов, как сопротивление основной части полупроводникового материала, металлических контактов и межсоединений.

Аккумулятор мелкого цикла — Аккумулятор с небольшими пластинами, который не выдерживает многих разрядов до низкого уровня заряда.

срок годности аккумуляторов — Продолжительность времени, в течение которого при определенных условиях аккумулятор может храниться, чтобы сохранить его гарантированную емкость.

ток короткого замыкания (Isc) — ток, свободно протекающий через внешнюю цепь без нагрузки или сопротивления; максимально возможный ток.

Контроллер шунта — Контроллер заряда, который перенаправляет или шунтирует зарядный ток от аккумулятора.Контроллеру требуется большой радиатор для отвода тока от короткозамкнутой фотоэлектрической батареи. Большинство шунтирующих контроллеров предназначены для небольших систем мощностью 30 ампер или меньше.

Шунтирующий регулятор — Тип регулятора заряда аккумуляторной батареи, в котором ток заряда регулируется переключателем, подключенным параллельно фотоэлектрическому (PV) генератору. Замыкание фотоэлектрического генератора предотвращает перезарядку аккумулятора.

Процесс Сименс — коммерческий метод получения очищенного кремния.

кремний (Si) — полуметаллический химический элемент, который является отличным полупроводниковым материалом для фотоэлектрических устройств. Он кристаллизуется в гранецентрированной кубической решетке, как алмаз. Обычно он содержится в песке и кварце (в виде оксида).

синусоида — форма волны, соответствующая одночастотному периодическому колебанию, которое может быть математически представлено как функция амплитуды в зависимости от угла, при котором значение кривой в любой точке равно синусу этого угла.

синусоидальный инвертор — инвертор, вырабатывающий синусоидальные формы мощности коммунального качества.

монокристаллический материал — материал, состоящий из монокристалла или нескольких крупных кристаллов.

Кремний монокристаллический — Материал с монокристаллическим образованием. Многие фотоэлементы изготовлены из монокристаллического кремния.

одноступенчатый контроллер — контроллер заряда, который перенаправляет весь зарядный ток, когда аккумулятор почти полностью заряжен.

smart grid — Интеллектуальная электроэнергетическая система, которая регулирует двусторонний поток электроэнергии и информации между электростанциями и потребителями для управления работой сети.

мягкие затраты — Неаппаратурные затраты, связанные с фотоэлектрическими системами, такие как финансирование, получение разрешений, установка, подключение и проверка.

солнечный элемент — См. Фотоэлектрический элемент .

солнечная постоянная — Среднее количество солнечного излучения, которое достигает верхних слоев атмосферы Земли на поверхности, перпендикулярной солнечным лучам; равно 1353 Вт на квадратный метр или 492 британских тепловых единицы на квадратный фут.

солнечное охлаждение — Использование солнечной тепловой энергии или солнечного электричества для питания охлаждающего устройства. Фотоэлектрические системы могут питать испарительные охладители («болотные» охладители), тепловые насосы и кондиционеры.

солнечная энергия — Электромагнитная энергия, передаваемая солнцем (солнечное излучение). Количество энергии, которое достигает Земли, равно одной миллиардной общей произведенной солнечной энергии, или примерно 420 триллионов киловатт-часов.

Кремний солнечного качества — Кремний промежуточного качества, используемый в производстве солнечных элементов.Дешевле, чем кремний электронного качества.

солнечная инсоляция — См. инсоляция.

солнечное излучение — См. освещенность.

солнечный полдень — время дня в определенном месте, когда солнце достигает своей самой высокой видимой точки на небе.

солнечная панель — См. Фотоэлектрическая (PV) панель .

солнечный ресурс — количество солнечной инсоляции, получаемой площадкой, обычно измеряется в кВтч / м2 / день, что эквивалентно количеству солнечных часов в пик.

солнечный спектр — Общее распределение электромагнитного излучения, исходящего от Солнца. Различные области солнечного спектра описываются диапазоном длин волн. Видимая область простирается от 390 до 780 нанометров (нанометр составляет одну миллиардную часть метра). Около 99 процентов солнечного излучения содержится в диапазоне длин волн от 300 нм (ультрафиолет) до 3000 нм (ближний инфракрасный). Комбинированное излучение в диапазоне длин волн от 280 нм до 4000 нм называется широкополосным или полным солнечным излучением.

солнечные тепловые электрические системы — Технологии преобразования солнечной энергии, которые преобразуют солнечную энергию в электричество путем нагрева рабочей жидкости для питания турбины, приводящей в действие генератор. Примеры этих систем включают системы центрального приемника, параболическую тарелку и солнечный желоб.

объемный заряд — См. Барьер ячейки .

удельный вес — Отношение веса раствора к весу равного объема воды при заданной температуре.Используется как индикатор уровня заряда аккумулятора.

вращающийся резерв — Электростанция или энергосистема подключены и работают на малой мощности, превышающей фактическую нагрузку.

ячейка с разделенным спектром — Составное фотоэлектрическое устройство, в котором солнечный свет сначала разделяется на спектральные области с помощью оптических средств. Затем каждая область направляется в отдельный фотоэлектрический элемент, оптимизированный для преобразования этой части спектра в электричество. Такое устройство обеспечивает значительно большее общее преобразование падающего солнечного света в электричество. См. Также многопереходное устройство.

распыление — Процесс, используемый для нанесения фотогальванического полупроводникового материала на подложку с помощью процесса физического осаждения из паровой фазы, при котором высокоэнергетические ионы используются для бомбардировки элементарных источников полупроводникового материала, которые выбрасывают пары атомов, которые затем осаждаются тонкими слоями на субстрат.

прямоугольная волна — форма волны, которая имеет только два состояния (т. Е. Положительное или отрицательное). Прямоугольная волна содержит большое количество гармоник.

Преобразователь прямоугольной формы — Тип инвертора, который выдает выходной сигнал прямоугольной формы. Он состоит из источника постоянного тока, четырех переключателей и нагрузки. Переключатели представляют собой силовые полупроводники, которые могут пропускать большой ток и выдерживать высокое номинальное напряжение. Переключатели включаются и выключаются в правильной последовательности, с определенной частотой.

Эффект Штеблера-Вронски — Тенденция эффективности преобразования солнечного света в электричество фотоэлектрических устройств на аморфном кремнии ухудшаться (снижаться) при первоначальном воздействии света.

Автономная система — Автономная или гибридная фотоэлектрическая система, не подключенная к сети. Может иметь или не иметь хранилища, но для большинства автономных систем требуются батареи или какой-либо другой вид хранилища.

стандартные условия отчетности (SRC) — Фиксированный набор условий (включая метеорологические), в которые преобразуются электрические характеристики фотоэлектрического модуля из набора фактических условий испытаний.

стандартные условия испытаний (STC) — Условия, при которых модуль обычно испытывается в лаборатории.

ток в режиме ожидания — это величина тока (мощности), используемая инвертором при отсутствии активной нагрузки (потеря мощности). КПД инвертора самый низкий при низкой нагрузке.

монтаж на стойке — Методика монтажа фотоэлектрической батареи на наклонной крыше, которая включает установку модулей на небольшом расстоянии над скатной крышей и их наклон под оптимальным углом.

Элемент с недостатком электролита — Батарея, содержащая мало свободного жидкого электролита или не содержащая его.

Состояние заряда (SOC) — Доступная оставшаяся емкость аккумулятора, выраженная в процентах от номинальной емкости.

аккумуляторная батарея — Устройство, способное преобразовывать энергию из электрической в ​​химическую форму и наоборот. Реакции почти полностью обратимы. Во время разряда химическая энергия преобразуется в электрическую и потребляется во внешней цепи или аппарате.

расслоение — Состояние, возникающее, когда концентрация кислоты в электролите батареи изменяется сверху вниз.Периодическая контролируемая зарядка при напряжениях, вызывающих выделение газа, приведет к перемешиванию электролита. См. Также выравнивание .

строка — Ряд фотоэлектрических модулей или панелей, соединенных между собой последовательно для создания рабочего напряжения, необходимого для нагрузки.

Субчасовые рынки энергии — Рынки электроэнергии, работающие с шагом в 5 минут. Примерно 60% всей электроэнергии в Соединенных Штатах в настоящее время продается на субчасовых рынках, работающих с 5-минутными интервалами, так что максимальная гибкость может быть получена от парка генераторов.

подложка — Физический материал, на который наносится фотоэлектрический элемент.

подсистема — Любой из нескольких компонентов фотоэлектрической системы (например, массив, контроллер, батареи, инвертор, нагрузка).

сульфатирование — Состояние, поражающее неиспользуемые и разряженные батареи; Вместо обычных крошечных кристаллов на пластине растут крупные кристаллы сульфата свинца, что делает аккумулятор чрезвычайно трудным для зарядки.

сверхпроводящий магнитный накопитель энергии (SMES) — технология SMES использует сверхпроводящие характеристики низкотемпературных материалов для создания интенсивных магнитных полей для хранения энергии.Он был предложен в качестве варианта хранения для поддержки широкомасштабного использования фотоэлектрической энергии как средства сглаживания колебаний в выработке электроэнергии.

сверхпроводимость — Резкое и сильное увеличение электропроводности некоторых металлов при приближении температуры к абсолютному нулю.

superstrate — Покрытие на солнечной стороне фотоэлектрического модуля, обеспечивающее защиту фотоэлектрических материалов от ударов и ухудшения окружающей среды, обеспечивая при этом максимальное пропускание соответствующих длин волн солнечного спектра.

импульсная мощность — максимальная мощность, обычно в 3-5 раз превышающая номинальную мощность, которая может быть обеспечена за короткое время.

доступность системы — Процент времени (обычно выражается в часах в году), когда фотоэлектрическая система сможет полностью удовлетворить потребность в нагрузке.

рабочее напряжение системы — Выходное напряжение фотоэлектрической матрицы под нагрузкой. Рабочее напряжение системы зависит от нагрузки или батарей, подключенных к выходным клеммам.

системный накопитель — См. Емкость аккумулятора .

Наверх

Сколько стоят солнечные панели и стоят ли они того?

Растущая стоимость электричества из традиционных источников делает установку солнечной энергии легкой задачей для многих домовладельцев.

Но реальная стоимость солнечных панелей и то, помогут ли они вам сэкономить, зависит от нескольких ключевых факторов. По данным Центра устойчивой энергетики, в среднем установка и система вместе могут стоить от 15 000 до 25 000 долларов.

Прежде чем совершить прыжок, узнайте, как ваш счет за электричество, местоположение и стимулы могут со временем повлиять на ваш кошелек. Вот шесть шагов, которые нужно предпринять, чтобы определить, сэкономите ли вы больше, чем потратите на солнечные батареи.

Местоположение во многом влияет на тарифы на электроэнергию. Согласно данным Управления энергетической информации США за 2019 год, в среднем по стране составляет около 13 центов за киловатт-час.

1. Просмотрите свой счет за электроэнергию

Солнечные панели вырабатывают собственную энергию и, следовательно, могут значительно компенсировать ваш ежемесячный счет за электроэнергию, если не устранить его.Чем выше ваш счет, тем больше шансов получить выгоду от перехода. Но обратите внимание, что тарифы на электроэнергию и ее использование — основные расходы в вашей выписке — непостоянны.

«Если цены на электроэнергию в коммунальном предприятии будут колебаться, то может измениться и сумма экономии», — говорит Гаррет Нильсен, руководитель программы в отделе технологий солнечной энергии Министерства энергетики США. «Точно так же, если потребление энергии изменится, сумма экономии также может измениться».

2. Оцените свое воздействие солнечного света

Больше солнца означает больше энергии и больше возможностей для экономии за счет солнечной энергии.В некоторых штатах, таких как Аризона и Калифорния, в среднем больше солнечных часов в день.

Ориентация вашего дома на солнце, количество тени и тип крыши также влияют на мощность солнечной системы. Вы можете оценить эффективность панелей в вашем районе с помощью калькулятора Solar-Estimate. Введите свой адрес, среднюю стоимость ежемесячного счета за электроэнергию и поставщика коммунальных услуг.

3. Расчетная стоимость солнечных панелей для жилых домов

Основная часть расходов на солнечные панели связана с установкой и покупкой самих панелей.

Минимальные долгосрочные затраты могут компенсировать первоначальные затраты. «Большинство систем не требуют особого обслуживания и рассчитаны на срок службы 20 или более лет с небольшими изменениями в количестве произведенной электроэнергии», — говорит Нильсен.

При расчете общей цены учитывайте, сколько энергии вы регулярно потребляете — ваше потребление указано в ежемесячном счете за коммунальные услуги — и система какого размера будет генерировать необходимое количество. Некоторые инструменты, такие как калькулятор Solar-Estimate, оценивают размер системы за вас.

С установкой средняя бытовая система мощностью 5 кВт стоит от 3 до 5 долларов за ватт, согласно CSE, что приводит к диапазону от 15 000 до 25 000 долларов. Эта стоимость указана без учета налоговых льгот и льгот.

Если вы знаете свое текущее потребление энергии, вы можете рассчитать, сколько вам нужно будет заплатить за солнечные батареи.

Тогда сравните цены на солнечные панели с другими дорогостоящими товарами, такими как автомобиль или телевизор, — говорит Викрам Аггарвал, генеральный директор рынка солнечной энергии EnergySage.Некоторые компании снижают затраты на установку за счет скидок и других программ.

Аггарвал рекомендует получать предложения от трех до пяти подрядчиков. EnergySage собирает отзывы клиентов, сертификаты, профили Better Business Bureau и другую информацию компаний, производящих солнечную энергию, чтобы помочь вам найти надежных поставщиков.

4. Ищите стимулы

Правительство предлагает домовладельцам значительные стимулы для установки солнечных панелей в качестве альтернативного источника энергии. Например, федеральная налоговая льгота для жилых помещений позволяет налогоплательщикам требовать 26% затрат на установку систем, введенных в эксплуатацию до декабря.31 января 2020 года. Кредит сокращается до 22% в 2021 году и истекает 31 декабря 2021 года.

Федеральная налоговая льгота не подлежит возмещению, что означает, что вы не можете получить сбережения в виде возврата. Вместо этого вы можете уменьшить — и, возможно, отменить — сумму вашей задолженности по налогам.

Дополнительные кредиты зависят от региона. В зависимости от вашего штата вы можете получить дополнительные льготы, такие как возврат наличных, освобождение от налога на имущество, отмененные сборы и ускоренные разрешения. В некоторых штатах домовладельцы, у которых есть солнечные панели, могут продавать излишки электроэнергии своим местным коммунальным компаниям.Найдите кредиты, доступные в вашем штате, просмотрев базу данных государственных стимулов для возобновляемых источников энергии и повышения эффективности.

«

Поощрения могут исчезнуть, и слишком долгое ожидание может оказаться невыгодным».

Викрам Аггарвал, генеральный директор EnergySage

Но преимущества не гарантированы долго. «Поскольку солнечная энергия становится дешевле, правительства и коммунальные службы штатов и городов продолжают сокращать доступные стимулы», — говорит Аггарвал. «Стимулы могут исчезнуть, и слишком долго ждать не стоит.»

5. Следите за торговой политикой

Изменения в торговой политике правительства также влияют на цены. В январе 2018 года президент Трамп ввел четырехлетний тариф на импортные солнечные элементы и панели, который начинался с 30% и снижался 5 % каждый год до февраля 2022 года. По данным EnergySage, до сих пор этот тариф привел к увеличению на 16 процентов на ватт для среднего потребителя, что соответствует общему увеличению на 960 долларов для системы мощностью шесть кВт, согласно EnergySage.

Стоимость Панели иностранного производства все еще могут упасть, что со временем уменьшит эффект тарифа.Однако по мере снижения тарифа уменьшается и федеральный налоговый кредит. Если вы склоняетесь к солнечной энергии, вы можете сэкономить больше, если сделаете это раньше, чем позже.

6. Позвоните по телефону

Если вы живете в районе с высокими тарифами на электроэнергию и подходящим рейтингом солнечной энергии и можете позволить себе первоначальные инвестиции, стоит установить солнечные панели в вашем доме, пока действует налоговая льгота 26%. — на благо окружающей среды и вашего кошелька. Но не надейтесь, что счет за электроэнергию исчезнет в одночасье.

Если вы решили купить солнечные батареи, присмотритесь к магазинам и ищите стимулы. Имейте в виду, что солнечные панели покупать необязательно — их тоже можно сдавать в аренду. Это предлагает более низкую первоначальную стоимость, хотя, поскольку вы не являетесь владельцем панелей, они не повысят стоимость вашего дома, и вы можете не иметь права на льготы.

Найдите способы сэкономить с NerdWallet

По-настоящему узнайте свои деньги и найдите деньги, которые вы можете отложить и приумножить.

Как работают солнечные панели? Объяснение науки о Солнце.

Все мы знаем, что солнечные фотоэлектрические (PV) панели преобразуют солнечный свет в полезное электричество, но мало кто знает настоящую науку, лежащую в основе этого процесса. На этой неделе в блоге мы поговорим о мельчайших подробностях науки о солнечной энергии. Это может показаться сложным, но все сводится к фотоэлектрическому эффекту; способность материи испускать электроны, когда купается в свете.

Прежде чем мы перейдем к молекулярному уровню, давайте посмотрим на общий процесс производства электроэнергии:

Основные этапы производства и передачи солнечной энергии

1. Солнечный свет попадает на солнечные панели и создает электрическое поле.
2. Генерируемое электричество течет к краю панели и попадает в проводящий провод.
3. Проводящий провод подводит электричество к инвертору, где оно преобразуется из электричества постоянного тока в переменный ток, который используется для питания зданий.
4. Другой провод передает электроэнергию переменного тока от инвертора к электрической панели на участке (также называемой коробкой выключателя), которая распределяет электричество по всему зданию по мере необходимости.
5. Любая электроэнергия, которая не требуется при генерации, проходит через счетчик коммунальных услуг в коммунальную электрическую сеть.Когда электричество проходит через счетчик, он заставляет счетчик работать в обратном направлении, кредитуя вашу собственность за избыточную выработку.

Теперь, когда у нас есть базовое представление о генерации и потоке солнечной электроэнергии, давайте глубже погрузимся в науку, лежащую в основе солнечных фотоэлектрических панелей.

Наука о солнечных фотоэлементах

Солнечные фотоэлектрические панели состоят из множества небольших фотоэлектрических элементов — это означает, что они могут преобразовывать солнечный свет в электричество. Эти элементы сделаны из полупроводниковых материалов, чаще всего из кремния, материала, который может проводить электричество, сохраняя при этом электрический дисбаланс, необходимый для создания электрического поля.

Когда солнечный свет попадает на полупроводник в фотоэлементе (шаг 1 в нашем высокоуровневом обзоре), энергия света в форме фотонов поглощается, выбивая ряд электронов, которые затем свободно дрейфуют в элементе. Солнечный элемент специально разработан с положительно и отрицательно заряженными полупроводниками, зажатыми вместе для создания электрического поля (см. Изображение слева для визуализации). Это электрическое поле заставляет дрейфующие электроны течь в определенном направлении — к проводящим металлическим пластинам, выстилающим ячейку.Этот поток известен как энергетический ток, и сила тока определяет, сколько электроэнергии может произвести каждая ячейка. Как только свободные электроны попадают в металлические пластины, ток направляется в провода, позволяя электронам течь, как в любом другом источнике генерации электричества (шаг 2 в нашем процессе).

Поскольку солнечная панель генерирует электрический ток, энергия течет по проводам к инвертору (см. Шаг 3 выше). В то время как солнечные панели вырабатывают электричество постоянного тока (DC), большинству потребителей электроэнергии требуется электричество переменного тока (AC) для питания своих зданий.Функция инвертора состоит в том, чтобы переключать электричество с постоянного тока на переменный, делая его доступным для повседневного использования.

После преобразования электричества в состояние, пригодное для использования (мощность переменного тока), оно отправляется от инвертора на электрическую панель (также называемую коробкой выключателя) [шаг 4] и распределяется по всему зданию по мере необходимости. Электричество теперь доступно для питания фонарей, бытовых приборов и других электрических устройств с помощью солнечной энергии.

Любая электроэнергия, которая не потребляется через блок выключателя, направляется в коммунальную сеть через счетчик коммунальных услуг (наш последний шаг, как описано выше). Счетчик коммунальных услуг измеряет поток электроэнергии из сети в вашу собственность и наоборот. Когда ваша солнечная энергетическая система производит больше электроэнергии, чем вы потребляете на месте, этот счетчик фактически работает в обратном направлении, и вам засчитывают избыточную электроэнергию, произведенную в процессе чистого измерения. Когда вы потребляете больше электроэнергии, чем генерирует ваша солнечная батарея, вы получаете дополнительную электроэнергию из сети через этот счетчик, заставляя ее работать нормально. Если вы не полностью отключились от сети через решение для хранения, вам нужно будет вытаскивать часть энергии из сети, особенно ночью, когда ваша солнечная батарея не производит.Однако большая часть этой сетевой энергии будет компенсирована за счет избыточной солнечной энергии, которую вы производите в течение дня и в периоды меньшего использования.

Несмотря на то, что солнечная энергия в деталях носит сугубо научный характер, не требуется ученого, чтобы рассказать о преимуществах, которые солнечная установка может принести бизнесу или владельцу недвижимости. Опытный разработчик солнечной энергии расскажет вам об этих преимуществах и поможет понять, подходит ли солнечное решение для вашего бизнеса.

Что такое солнечная энергия и как работают солнечные панели?

Перейти к разделу «Как работают солнечные панели»

Что такое солнечная энергия?

Проще говоря, солнечная энергия — самый распространенный источник энергии на Земле.Около 173 000 тераватт солнечной энергии поражает Землю в любой момент времени, что более чем в 10 000 раз превышает общие потребности мира в энергии.

Улавливая солнечную энергию и превращая ее в электричество для вашего дома или бизнеса, солнечная энергия является ключевым решением в борьбе с текущим климатическим кризисом и сокращении нашей зависимости от ископаемого топлива.

Как работает солнечная энергия?

Наше солнце — это естественный ядерный реактор. Он выпускает крошечные пакеты энергии, называемые фотонами, которые преодолевают расстояние 93 миллиона миль от Солнца до Земли примерно за 8. 5 минут. Каждый час на нашу планету воздействует достаточно фотонов, чтобы произвести достаточно солнечной энергии, чтобы теоретически удовлетворить глобальные потребности в энергии на целый год.

В настоящее время на фотоэлектрическую энергию приходится только пять десятых процента энергии, потребляемой в Соединенных Штатах. Но солнечные технологии улучшаются, и стоимость перехода на солнечную энергию быстро падает, поэтому наша способность использовать изобилие солнечной энергии растет.

В 2017 году Международное энергетическое агентство показало, что солнечная энергия стала самым быстрорастущим источником энергии в мире, отметив тем самым первый раз, когда рост солнечной энергии превысил рост всех других видов топлива.С тех пор солнечная энергия продолжает расти и бить рекорды по всему миру.

Как погода влияет на солнечную энергию?

Погодные условия могут влиять на количество электричества, производимого солнечной системой, но не совсем так, как вы думаете.

Идеальные условия для производства солнечной энергии включают, конечно же, ясный солнечный день. Но, как и большая часть электроники, солнечные батареи более эффективны в холодную погоду, чем в теплую погоду. Это позволяет панели производить больше электроэнергии за то же время.При повышении температуры панель вырабатывает меньше напряжения и вырабатывает меньше электроэнергии.

Но даже несмотря на то, что солнечные батареи более эффективны в холодную погоду, они не обязательно производят больше электроэнергии зимой, чем летом. Более солнечная погода часто бывает в более теплые летние месяцы. В дополнение к меньшему количеству облаков солнце обычно не светит большую часть дня. Таким образом, даже если ваши панели могут быть менее эффективными в теплую погоду, они все равно, вероятно, будут вырабатывать больше электроэнергии летом, чем зимой.

Получают ли одни государства больше солнечной энергии, чем другие?

Очевидно, в одних штатах солнца больше, чем в других. Итак, реальный вопрос: если погода может повлиять на производство солнечной энергии, являются ли одни государства лучшими кандидатами на использование солнечной энергии, чем другие? Короткий ответ — да, но не обязательно из-за погоды.

Возьмем, к примеру, облака. Любой, кто получил солнечный ожог в пасмурный день, знает, что солнечное излучение проникает сквозь облака. По той же причине солнечные панели все еще могут производить электричество в пасмурные дни.Но в зависимости от облачности и качества солнечных панелей эффективность производства электроэнергии солнечными панелями обычно падает с 10 до 25 или более процентов по сравнению с солнечным днем.

Другими словами, солнечная энергия может хорошо работать в обычно облачных и холодных местах. Нью-Йорк, Сан-Франциско, Милуоки, Бостон, Сиэтл — во всех этих городах ненастная погода, от дождя и тумана до метели, но это также города, где люди получают огромную экономию за счет использования солнечной энергии.

Независимо от того, где вы живете, солнечная энергия может быть отличным вложением средств и отличным способом борьбы с изменением климата. Сколько вы сэкономите — и как быстро вы увидите окупаемость своих инвестиций в конкретном штате — зависит от многих факторов, таких как стоимость электроэнергии, доступные солнечные льготы, чистые измерения и качество ваших солнечных панелей.

Как работают солнечные панели?

Когда фотоны попадают в солнечный элемент, они выбивают электроны из своих атомов.Если проводники присоединены к положительной и отрицательной сторонам ячейки, она образует электрическую цепь. Когда электроны проходят через такую ​​цепь, они вырабатывают электричество. Несколько ячеек составляют солнечную панель, а несколько панелей (модулей) могут быть соединены вместе, чтобы сформировать солнечную батарею. Чем больше панелей вы сможете развернуть, тем больше энергии вы можете ожидать.

Из чего сделаны солнечные панели?

Фотоэлектрические (PV) солнечные панели состоят из множества солнечных элементов. Солнечные элементы сделаны из кремния, как и полупроводники. Они состоят из положительного и отрицательного слоев, которые вместе создают электрическое поле, как в батарее.

Как солнечные панели вырабатывают электричество?

фотоэлектрических панелей солнечных батарей вырабатывают электричество постоянного тока (DC). При использовании электричества постоянного тока электроны движутся по цепи в одном направлении. В этом примере показана батарея, питающая лампочку. Электроны движутся с отрицательной стороны батареи через лампу и возвращаются к положительной стороне батареи.

В электричестве переменного тока (переменного тока) электроны толкаются и притягиваются, периодически меняя направление, подобно цилиндру двигателя автомобиля. Генераторы создают электричество переменного тока, когда катушка с проволокой вращается рядом с магнитом. Многие различные источники энергии могут «повернуть ручку» этого генератора, например, газ или дизельное топливо, гидроэлектроэнергия, атомная энергия, уголь, ветер или солнце.

Электроэнергия

переменного тока была выбрана для электросети США, в первую очередь потому, что ее дешевле передавать на большие расстояния. Однако солнечные панели создают электричество постоянного тока. Как получить электроэнергию постоянного тока в сеть переменного тока? Используем инвертор.

Для чего нужен солнечный инвертор?

Солнечный инвертор берет электричество постоянного тока от солнечной батареи и использует его для создания электричества переменного тока. Инверторы подобны мозгу системы. Наряду с преобразованием постоянного тока в переменный, они также обеспечивают защиту от замыканий на землю и статистику системы, включая напряжение и ток в цепях переменного и постоянного тока, выработку энергии и отслеживание точки максимальной мощности.

Центральные инверторы с самого начала доминировали в солнечной промышленности. Внедрение микроинверторов — один из самых больших технологических сдвигов в фотоэлектрической индустрии. Микроинверторы оптимизируются для каждой отдельной солнечной панели, а не для всей солнечной системы, как это делают центральные инверторы.

Это позволяет каждой солнечной панели работать с максимальным потенциалом. Когда используется центральный инвертор, проблема с одной солнечной панелью (возможно, она находится в тени или испачкалась) может снизить производительность всей солнечной батареи.Микроинверторы, такие как те, что используются в домашней солнечной системе Equinox от SunPower, делают это несложным. Если одна солнечная панель неисправна, остальная часть солнечной батареи по-прежнему работает эффективно.

Как работает система солнечных батарей?

Вот пример того, как работает домашняя солнечная энергетическая установка. Сначала солнечный свет попадает на солнечную батарею на крыше. Панели преобразуют энергию в постоянный ток, который течет к инвертору. Инвертор преобразует электричество из постоянного тока в переменный, который затем можно использовать для питания вашего дома.Это красиво, просто и чисто, и с каждым днем ​​становится все более эффективным и доступным.

Однако что произойдет, если вы не дома, чтобы использовать электричество, которое ваши солнечные батареи вырабатывают каждый солнечный день? А что происходит ночью, когда ваша солнечная система не вырабатывает электроэнергию в реальном времени? Не волнуйтесь, вы все равно можете получить выгоду от системы, называемой «чистое измерение».

Типичная фотоэлектрическая система, подключенная к сети, в часы пик в дневное время часто вырабатывает больше энергии, чем нужно одному потребителю, поэтому избыточная энергия возвращается в сеть для использования в другом месте.Потребитель, имеющий право на чистое измерение, может получать кредиты за произведенную избыточную энергию и может использовать эти кредиты для получения электроэнергии из сети ночью или в пасмурные дни. Счетчик нетто регистрирует отправленную энергию по сравнению с энергией, полученной от сети. Прочтите нашу статью о чистых счетчиках и о том, как это работает.

Добавление накопителей в солнечную систему еще больше усиливает эти преимущества. С помощью системы хранения солнечной энергии клиенты могут хранить свою собственную энергию на месте, что еще больше снижает их зависимость от электросети и сохраняет способность обеспечивать электроэнергией свой дом в случае отключения электроэнергии.Если система хранения включает программный мониторинг, это программное обеспечение контролирует производство солнечной энергии, домашнее потребление энергии и тарифы на коммунальные услуги, чтобы определить, какой источник энергии использовать в течение дня — максимизируя использование солнечной энергии, предоставляя клиенту возможность снизить пиковую плату и возможность сохранять электроэнергию для последующего использования во время отключения электроэнергии.

Если вы хотите узнать, сколько может сэкономить ваш дом или бизнес, запланируйте время, чтобы мы разработали индивидуальный дизайн и расценки на потенциальную экономию.

Похожие сообщения

самых эффективных солнечных панелей для дома

Сколько солнечных панелей мне понадобится для дома?

Количество панелей, которые вам понадобятся для вашего дома, будет зависеть от нескольких факторов. Самый простой способ сделать это — посмотреть на счет за электроэнергию, чтобы узнать о почасовом потреблении энергии в вашем доме, умножить это на количество часов пикового солнечного света для вашего дома (в среднем от 3 до 4 часов) и разделить на 300, что является средней мощностью для солнечные батареи (правда, их может быть от 150 до 370).

Часовое потребление энергии x пиковые часы солнечного света / 300 = количество панелей. Обычно это 17-42 панели.

Один простой способ ответить на вопрос «Сколько солнечных панелей мне нужно?» — позволить местному установщику солнечных батарей проверить ваш дом и дать вам расценки на размер системы (включая количество и мощность панелей), стоимость, а также расчетный годовой год и срок службы. экономия. Позвольте нашим консультантам по солнечной энергии подобрать для вас идеального установщика SunPower в вашем регионе. Подробнее об определении количества панелей читайте в нашем блоге.

Какой тип солнечной панели лучше всего?

Существует несколько типов солнечных батарей, но почти все домашние солнечные панели используют кристаллический кремний (монокристаллический или поликристаллический). Основное отличие — чистота кремния.

Монокристаллический кремний получают из монокристалла, а поликристаллический кремний получают путем плавления фрагментов кремния вместе. В монокристаллических панелях меньше примесей, поэтому электроны с меньшей вероятностью заблокируются перед тем, как уйти в электричество, поэтому эти панели «более эффективны» или лучше при превращении солнечного света в электричество.

SunPower производит монокристаллические солнечные панели с наивысшей эффективностью. Наша X22 имеет рекордную эффективность до 22,8 процента, что делает ее лучшей панелью на рынке сегодня. Эффективность поликристаллических панелей обычно составляет от 15 до 17 процентов.

Подробнее о типах солнечных батарей читайте в нашем блоге.

Почему важны высокоэффективные солнечные панели?

Больше мощности при меньшем пространстве. Высокий рейтинг эффективности гарантирует, что ваша солнечная система будет вырабатывать больше электроэнергии с меньшим количеством панелей на вашей крыше.Меньшее количество панелей при большей мощности отлично подходят для небольших крыш, а также для сохранения привлекательности бордюров на больших крышах. Кроме того, с меньшим количеством высокоэффективных панелей у вас будет место для расширения солнечной системы, если вы приобретете электромобиль или добавите к своему дому. Прямо сейчас SunPower производит солнечные панели с эффективностью более 22 процентов, что является самой высокой эффективностью на сегодняшний день.

Использование меньшего количества материалов на ватт также очень важно для поддержания нашей планеты. Фактически, это двойная выгода, потому что для построения системы требуется меньше энергии, а больше солнечной энергии вырабатывается более быстрыми темпами.

Подробнее об эффективности солнечных батарей читайте в нашем блоге.

Изнашиваются ли солнечные панели со временем?

Короче да. Ваша крыша — не очень гостеприимное место, поэтому обычные солнечные батареи со временем теряют мощность из-за коррозии и поломки. Для экономии средств эти солнечные панели обычно изготавливаются из менее прочной конструкции и материалов. В наших запатентованных солнечных элементах Maxeon® используется металлический фундамент для поддержки кремниевых и резервных соединений, что делает их почти непроницаемыми для коррозии и поломок.

Plus, всесторонние сторонние исследования оценили панели SunPower №1 по долговечности и доказали, что они разрушаются медленнее, чем обычные солнечные. Вот почему мы предлагаем лучшую в отрасли гарантию и прогнозируем, что срок службы наших панелей составит более 40 лет.

Не отказывайтесь от слов. Наши солнечные элементы используются в суровых условиях, например, на солнечном вездеходе НАСА, путешествующем по полярной ледяной шапке, и могут противостоять соленой воде на лодках, работающих на солнечной энергии.