太阳能电池板的类型
设备按功率等级分为：
- 低电量;
- 普遍的;
- 太阳能电池板。
此外，还有三 电池类型不同 目的地：
- 光电转换器（PVC）。它们将太阳能转化为电能。
- 太阳能发电站 (HES)。它们用于确保各种工业装置（涡轮机、蒸汽机等）的运行。
- 太阳能集热器 (SC)。为房屋供热服务。
私人住宅太阳能电池板的选择和计算需要业主了解设备的设计特点。根据电池材料的物理化学状态有划分。应该更详细地考虑这个问题。
硅电池
硅电池是最常见的光伏转换器类型.
其原因是这种材料的普遍性和可用性。同时，生产技术非常复杂，元件的生产成本很高，这迫使制造商寻找降低成本的选择。
到目前为止，这只是以降低效率为代价实现的，但开发人员一直在寻找提高产品质量和性能的方法。考虑硅电池的类型。
单晶
最有效和最昂贵的元素.使用高纯度硅，其生产技术已在半导体制造中制定。这些元素是专门为此任务生长的单晶的薄片 (300 µm)。晶体结构具有规则的形状，晶粒指向一个方向。材料成本高，效率18-22%。使用寿命很长，至少30年。
多晶
这些元素是通过逐渐冷却熔融硅获得的。在那里形成多晶。这种材料的结构不具有规则的形状，晶粒不平行且指向不同的方向。生产要便宜得多，因为这项技术需要的电力更少，但产品效率较低 - 12-18%。
无定形
非晶电池不是由晶体硅制成，而是由硅氢（硅烷）制成，它被涂在基材上的薄层中。这些电池的效率很低——只有5-6%，但价格也是最低的。同时，还有一些优点——光吸收系数高，能够在多云天气下工作，耐面板变形。
杂交种
混合面板是光伏电池和太阳能集热器的组合。 事实是，当产生能量时，面板会升温并失去性能。
使用水冷却来减少加热。事实证明，水从光电池接收的热量可用于家庭需求或空间供暖。
这种太阳能电池板对发电和家庭供暖都有好处。制造商声称这种面板的效率非常高（有人说是 80%），但这是一种常见的营销策略，考虑到指标的稳定性作为效率的提高。
这是另一种类型的光伏转换器，它不是基于硅制造的，而是由折叠成密集包并执行不同功能的几个聚合物薄膜制成。.这种电池的效率大约比硅电池低四倍，但它们很轻，制造成本相对较低，因此销售成本更低。聚合物器件被认为具有巨大的潜力并将被积极开发，因为低成本和生产速度是该材料最重要的优势。
未来属于替代能源
对能源的需求与技术发展的速度成正比。如果今天替代能源是奇特的，并且只在没有其他方法适合的地方使用，那么一段时间后情况将发生根本性变化。依赖资源供应公司并不是最有希望的前景，这迫使我们寻找其他更独立的选择来为住房提供能源和热量.
一旦出现更便宜、更高效的设备，太阳能电池板的使用将变得广泛。.造成这种情况的动力将是中部地区人口过多，住房和工作不足，需要在更偏远的地区重新安置。如果到那时设备的参数变得相当稳定，价格下降到可以承受的水平，那么对太阳能电池板的需求将变得非常高。
工作原理
太阳能电池的工作原理。 （点击放大）
太阳能电池的工作原理非常简单。它是将太阳能转化为电能。位于板上的光感受器吸收阳光，从而在板表面产生微放电。
这种微放电的功率非常小，但位于电池区域的许多感光器能够产生和积累人类所需的电量。
太阳能电池板可以安装在屋顶上：
- 私人住宅；
- 多层建筑；
- 小型工业厂房；
- 展馆；
- 檐篷。
放置结构的条件是平屋顶或其他大面积平面。
专家提示：太阳能集热器模块朝向太阳放置
因此，在安装时将模块安装在南侧或东南侧很重要。
太阳能供暖系统的好处
太阳能电池板用于家庭取暖有几个优点：
- 全年为您的家提供必要的热量。您也可以自行决定调整屋内的温度。
- 完全独立于住房和公共服务。现在您不必支付巨额的取暖费。
- 太阳能是一种可用于各种家庭需求的储备。
- 这些电池的使用寿命非常长。它们很少发生故障，因此您不必担心维修或更换某些组件。
在选择此系统之前，您应该注意一些细微差别。毕竟，这样的系统未必适合所有人。
在许多方面，这种供暖系统的质量取决于居住的地理位置。如果你生活在一个没有每天阳光普照的地区，那么这样的系统将是无效的。该系统的另一个缺点是太阳能电池板价格昂贵。诚然，我们不应该忘记这样的系统会随着时间的推移完全收回成本。
俄罗斯的日照时间
为了给房子提供必要的热量，需要 15 到 20 平方米。米的太阳能电池板面积。一平方米的平均发射功率高达120W。
为了每月接收大约 500 千瓦的热量，一个月必须有大约 20 个晴天。
先决条件是在屋顶的南侧安装太阳能电池板，因为它传播的热量最多。为了使太阳能加热尽可能高效，屋顶的角度应为 45 度左右。最好不要在房子附近生长高大的树木，并且没有其他可以产生阴影的物体。房屋的椽子系统必须具有必要的强度和可靠性。由于太阳能电池板不是很轻，因此必须注意它们不会损坏建筑物并且不会引发破坏性过程。冬季倒塌的可能性会增加，因为此时除了沉重的电池外，屋顶上还会积雪。
太阳能电池板通常放置在房屋的屋顶上。
尽管太阳能电池板非常昂贵，但它们越来越受欢迎。即使在气候不太热的地方也可以使用它们。这样的系统也可以用作家里的额外供暖。这种系统在夏季的几个月里最为有效，那时阳光几乎每天都在照耀。但是，不要忘记房子必须主要在冬季供暖。
使用太阳能的方法
利用天体能量的方法不属于创新技术；太阳能热利用已经很长时间了，而且非常成功。但是，这主要适用于澳大利亚、欧洲、美洲和南部地区的一些国家，那里全年都可以获得替代能源。
一些北部地区正在经历自然辐射的短缺，因此它被用作附加或后备选项。
图片库
照片来自
太阳能电池板是获得几乎免费能源的方式之一，由天体免费辐射。
在与年平均气温无关的晴天较多的地区，建议安装自主太阳能发电厂
自主太阳能系统主要位于低层建筑的屋顶和无树区域。
在霜冻期间，太阳能系统提供能量用于加热空气、蒸汽或水加热，在夏季它们提供热水
太阳能发电厂属于“绿色”、环保、持续可再生的能源发电类型之一
到目前为止，太阳能发电厂的效率过于依赖晴天的数量。它只在南纬地区有利可图。在中线和北边，只能作为备用源
独联体国家南部的太阳能电池板将能够为乡间别墅提供电力、热水和供暖回路的冷却剂
太阳能系统，即使用作备用能源，也带来了相当高的经济效应，减轻了主要能源选择的负担。
被动利用太阳能
太阳能电池板安装选项
私人太阳能系统的最佳位置
太阳能电池板沿屋檐的位置
平屋顶上的太阳能系统
太阳能发电厂作为备用电源
独联体国家南部地区的电池运营
太阳能系统在私营部门的真正好处
太阳光线和产生能量的机制之间的中介是太阳能电池或集热器，它们的用途和设计都不同。
电池储存来自太阳的能量，并可以用来为家用电器供电。它们是面板，一侧带有光电管，另一侧带有锁定机构。您可以自己试验和组装电池，但购买现成的元件更容易 - 选择范围很广。
太阳能系统（太阳能集热器）是房屋供暖系统的一部分。带有冷却剂的大型隔热箱（如电池）安装在面向太阳的凸起护罩或屋顶斜坡上。
假设所有北部地区绝对比南部地区接收的自然热量要少得多，这是错误的。假设楚科奇或加拿大中部的晴天比位于南部的英国多得多
为了提高效率，面板被放置在类似于跟踪系统的动态机制上——它们随着太阳的运动而旋转。能量转换过程发生在盒子内的管子中。
太阳能系统和太阳能电池板的主要区别在于前者加热冷却剂，而后者积累电能。可以借助光电管为房间供暖，但设备方案不合理，仅适用于每年至少有 200 天晴天的地区。
带有连接到锅炉的太阳能集热器和使用传统燃料运行的备用电源（例如燃气锅炉）的供暖系统方案 (+)
品种
从广义上讲，“太阳能电池”一词是指一种设备，可以让您将太阳辐射的能量转换成方便的形式，以供随后在人类生活的各个领域使用。两种类型的太阳能电池板用于为房屋供暖。
光伏电池
这类电池通常被称为转换器，因为在它们的帮助下，太阳辐射的能量被转换为电能。由于半导体的特性，这种转变成为可能。光电电池的电池由两种材料组成，一种具有空穴导电性，另一种是电子的。
光伏电池
构成阳光的光子流导致电子离开它们的轨道并通过 Pn 结迁移，这实际上是一种电流。
根据所用材料的种类，光伏电池有硅、薄膜和聚光器三种。
硅
今天生产的太阳能电池板中有四分之三以上属于这种类型。这是由于地壳中硅的普遍存在，以及半导体电子产品生产中的大多数技术都专注于使用这种材料这一事实。
反过来，硅基元素又分为两种类型：
- 单晶：最昂贵的选择，效率为 19% - 24%；
- 多晶硅：更实惠，但效率在 14% - 18% 范围内。
电影
在该组光电池的生产中，使用的半导体具有比单晶和多晶硅更高的光吸收系数。
这使得可以将元件的厚度减少一个数量级，这对它们的成本产生了积极的影响。使用以下材料：
- 碲化镉（效率 - 15% - 17%）；
- 非晶硅（效率 - 11% - 13%）。
集中器
这些电池具有多层结构，其特点是效率最高 - 约 44%。他们生产的主要材料是砷化镓。
供暖系统成套
基于光伏电池的供暖系统由以下部件组成：
- 电池本身；
- 电池;
- 控制器：控制电池充电过程；
- 逆变器：将来自电池或蓄电池的直流电转换成电压为220V的交流电；
- 对流器、热水锅炉或任何其他类型的电加热器。
并网光伏系统
太阳能集热器
这种类型的电池由几个涂黑的管子组成，加热系统中循环的冷却剂通过这些管子被泵送。同时，太阳辐射的热能不经任何转换就被工作环境吸收。在大多数情况下，它使用基于丙二醇的混合物（它具有防冻性能），但也有面向空气的收集器。后者在加热后直接送入加热室。
太阳能集热器
太阳能集热器最简单的形式称为平板集热器。它以带有深色涂层的玻璃制成的盒子的形式制成，它与通过管子的冷却剂接触。真空收集器具有更复杂的装置。在这种电池中，装有冷却剂的管子被放置在一个密封的玻璃盒中，空气从中被抽出。因此，包含工作介质的管子被真空包围，从而消除了与空气接触造成的热量损失。
显然，太阳能集热器的制造基于比光伏电池更简单的技术。因此，它们也更便宜。同时，此类装置的效率达到 80% - 95%。
成套太阳能系统
太阳能系统（家用太阳能电池系统）的主要元素是：
- 太阳能集热器；
- 循环泵（在冷却剂自然循环的系统中，可能不存在，但它们无效）；
- 装水的容器，起到蓄热器的作用；
- 水加热回路，由管道和散热器组成。
太阳能供热系统实施方案及日常储能
太阳能电池板的好处
光伏变流器最重要的优势是独立于资源组织.电力完全自主产生，无需连接到网络。只需要有一个来源 - 阳光，在晚上系统无法工作。还有其他好处：
- 环境友好。该系统不以任何方式影响环境，不排放任何有害物质。
- 使用寿命长。该设备几乎可以无限期地运行，但需要专家定期维护。
- 完成静音操作。
- 通过添加新模块来增加系统功能的可能性。
- 设备的回报。套件的价格以节能的形式逐步返还给车主。几年后，该设备已经开始盈利。
- 套件成本不断降低。这种设备的生产量很大，这导致价格下降。几年后购买的家庭太阳能系统将比今天购买的便宜，这增强了人们对技术发展和设备可用性的信心。
管状太阳能集热器
管状太阳能集热器由单独的管子组装而成，水、气体或蒸汽通过这些管子流动。这是开放式太阳能系统之一。然而，冷却剂已经得到了更好的保护，免受外部负面影响。特别是在真空装置中，根据热水瓶的原理进行布置。
每根管子分别连接到系统，彼此平行。如果一根管子出现故障，很容易用新的管子更换。整个结构可以直接组装在建筑物的屋顶上，极大地方便了安装。
管状收集器具有模块化结构。主要元件是真空管，管数从 18 到 30 不等，可让您准确选择系统的功率
管状太阳能集热器的一个显着优势在于主要元件的圆柱形形状，因此可以整天捕获太阳辐射，而无需使用昂贵的系统来跟踪灯具的运动。
一种特殊的多层涂层为太阳光线创造了一种光阱。该图部分显示了真空瓶外壁将光线反射到内瓶壁上
根据管的设计，笔式和同轴式太阳能集热器是有区别的。
同轴管是 Diyur 容器或熟悉的热水瓶。它们由两个烧瓶组成，空气在两个烧瓶之间被抽出。内胆的内表面涂有高选择性涂层，可有效吸收太阳能。
管子呈圆柱形，太阳光线总是垂直于表面
来自内部选择层的热能被传递到由铝板制成的热管或内部热交换器。在这个阶段，会发生不希望的热损失。
羽毛管是一个玻璃圆筒，里面插入了一个羽毛吸收器。
该系统得名于一个羽毛吸收器，它紧紧地包裹在一个由导热金属制成的热通道周围。
为了获得良好的隔热效果，空气被泵出管子。吸收器的热传递没有损失，因此羽毛管的效率更高。
热管是装有挥发性液体的密封容器。
由于挥发性液体自然流到热管底部，最小倾角为20°
在热管内有一种挥发性液体，可以从烧瓶的内壁或羽毛吸收器中吸收热量。在温度的影响下，液体沸腾并以蒸气的形式上升。热量散发给加热或热水冷却剂后，蒸汽冷凝成液体并向下流动。
低压水通常用作挥发性液体。
直流系统使用U形管，水或加热系统的热载体通过该U形管循环。
U 形管的一半设计用于冷冷却剂，另一半用于加热的。加热时，冷却剂膨胀并进入储罐，提供自然循环。与热管系统一样，最小倾斜角必须至少为 20⁰。
使用直流连接时，系统中的压力不会很高，因为烧瓶内存在技术真空
直流系统效率更高，因为它们会立即加热冷却剂。
如果太阳能集热器系统计划全年使用，则将特殊的防冻剂泵入其中。
管状集热器的优缺点
管状太阳能集热器的使用具有许多优点和缺点。管状太阳能集热器的设计由相同的元件组成，更换起来相对容易。
优点：
- 热损失低；
- 能够在高达 -30⁰С 的温度下工作；
- 整个白天的有效表现；
- 在温带和寒冷气候地区表现良好；
- 低风阻，由管状系统通过气团的能力证明；
- 产生高温冷却液的可能性。
在结构上，管状结构具有有限的孔径表面。它有以下缺点：
- 不能自我清洁雪、冰、霜；
- 高价。
尽管最初的成本很高，但管状收集器可以更快地收回成本。它们的使用寿命很长。
管状集热器是开放式太阳能热系统，因此它们不适合在供暖系统中全年使用。
太阳能电池板的类型
有不同类型的光伏转换器。此外，制造它们的材料和技术也有所不同。所有这些因素都直接影响这些转换器的性能。一些太阳能电池的效率为 5-7%，最近最成功的发展显示为 44% 或更高。很明显，从开发到家庭使用的距离是巨大的，无论是在时间上还是在金钱上。但是您可以想象在不久的将来等待我们的是什么。其他稀土金属用于获得更好的性能，但随着性能的提高，我们的价格上涨幅度很大。相对便宜的太阳能转换器的平均性能为 20-25%。
硅太阳能组件是应用最广泛的
最常见的硅太阳能电池。这种半导体价格低廉，它的生产已经掌握了很长时间。但他们没有最高的效率 - 相同的 20-25%。因此，今天主要使用三种类型的太阳能转换器：
- 最便宜的是薄膜电池。它们是载体材料上的一层薄薄的硅涂层。硅层覆盖有保护膜。这些元件的优点是即使在漫射光下也能工作，因此，甚至可以将它们安装在建筑物的墙壁上。缺点 - 7-10% 的低效率，尽管有保护层，但硅层会逐渐退化。但是，由于占地大，即使在阴天也可以用电。
- 多晶太阳能电池由熔融硅制成，并缓慢冷却。这些元素可以通过它们明亮的蓝色来区分。这些太阳能电池板的生产率最高：效率为 17-20%，但在漫射光方面效率低下。
- 整个三位一体中最昂贵但同时也相当普遍的是单晶太阳能电池板。它们是通过将单个硅晶体分裂成晶片而获得的，并且具有带有斜角的特征几何形状。这些元件的效率为 20% 至 25%。
现在，当您看到“单晶太阳能电池板”或“多晶太阳能电池板”的铭文时，您就会明白我们所说的是一种生产硅晶体的方法。您还将知道您对他们的期望有多大。
带单晶转换器的电池
