Ефективність перетворення сонячної енергії та різні характеристики PV модулів

В сонячних батареях використовуються різні модулі сонячних фотоелектричних модулів (модулів). Найпоширенішими PV модулями є монокристалічний кремній та полікристалічний кремній.

На основі PV модуля структури монокристалічного кремнію найвища ефективність сонячної енергії, перетвореної в струм електричної енергії, становить 14-20%.

Контур монокристалічного кремнієвого модуля показаний на рисунку 1. Це сонячні фотоелектричні модулі мають максимальну потужність 36 Вт (вихідна напруга 12 В), але це забезпечує харчування малих електронних пристроїв.

( Фігура 1 )

Особливу увагу слід приділити терміну служби (термін служби) та надійності цих модулів. REC Solar REC 240 PE модуль з вихідною потужністю (номінальна потужність постійного струму) PN = 240 Вт, вихідна напруга (напруга живлення постійного струму) VOC = 37,7 В, постійний струм потужність IMP = 7,9 А, середній термін служби 25 рік (втрата 80%). Коли зовнішні розміри модуля 1665 × 99,1 × 38 мм, за даними ринку березня 2015 року, її роздрібна ціна складає близько 3000 доларів США (еквівалент 87,5 юанів).

Фотоелектричні сонячні фотоелектричні модулі PV на основі полікристалічного кремнію представлені на рисунку 2, що є менш дорогим, ніж процес обробки монокристалічного кремнію, і таким чином може знизити вартість модуля. Погіршується якість матеріалу, що виявляється через граничний ефект та нерівномірність зернистості, тому ефективність модуля ПВ становить 13-15%.

(рис.2)

На додаток до монокристалічного кремнію та полікристалічного кремнію, третя форма - тонкоплівковий мікро кремнієвий PV модуль, конфігурація якого є менш поширеним, як показано на Фіг. Коли зовнішні розміри 1300 × 1100 × 6.8 мм, максимальна вихідна потужність 130 Вт, вага 26 кг та площа робочої поверхні 1,4 М2.

(зображення 3)

Структура сонячних фотоелектричних модулів включає наступні компоненти, такі як тонкоплівковий мікро кремній, який складається з CdTe (телурид кадмію), Cu (In, Ga) Se2 [мідь (індій, галій) селен 2] та подібні. Він характеризується порівняно низькою ціною, матеріал вільно підтримує форму та легку вагу. У порівнянні з монокристалічним / полікристалічним кремнієм цей модуль ПВ вимагає великої площі з однаковою потужністю.

Тонкі плівкові кремнієві PV модулі мають найнижчу ефективність перетворення і лише від 6 до 10% ефективності у вищезазначених трьох формах, але в той же час вони мають більш широкий спектр поглинання сонячної радіації. Модуль характеризується його м'якістю і може бути встановлений на нерівній поверхні.