Справочник фотоэлектрических модулей
Фотоэлектрический модуль (солнечная панель) является важным компонентом любой солнечной электростанции и представляет собой несколько объединенных, между собой, фотоэлектрических преобразователей (солнечных элементов), которые преобразовывают энергию солнечного света в электрическую. Преобразование солнечного света в электричество происходит в фотоэлементах изготовленных из полупроводниковых материала, которые под действием солнечного света вырабатывают электрический ток. Для производства солнечных панелей используют два типа кристаллического кремния: монокристаллический и поликристаллический. Соединяя фотоэлементы в модули, а те, в свою очередь, друг с другом, можно строить крупные фотоэлектрические станции.
Основные типы фотоэлектрических модулей.
Поликристаллические (тонкоплёночные). Модули этого типа создаются методом послойного нанесения тонких слоёв полупроводниковых материалов на жёсткую основу как правило, стекло. Отличаются высоким напряжением постоянного тока, получаемым с одной панели, при низком токе генерации. Материалы, которые используются для изготовления: поликристаллический кремний, комбинация теллурид кадмия, селенид меди-индия-галлия. Поликристаллические модули обладают более низким уровнем эффективности в сравнении с монокристаллическими аналогами.
Монокристаллические. Материалом для изготовления монокристаллических фотомодулей является сверх чистый кремний, использующийся также для производства полупроводниковых приборов в радиоэлектронике, и хорошо освоенный современной промышленностью. Монокристаллические панели компактны, не требуют много места. Несмотря на компактность, указанный тип оборудования намного производительнее, чем аналоги. К тому же, большая часть изготовителей предоставляет гарантию не менее 25 лет. Модули, состоящие из фотоэлементов из монокристаллического кремния, достигают коммерческой эффективности до 20% и выше. Стоит отметить, что стоимость монокристаллического оборудования немного выше, так как процесс изготовления таких устройств дороже и сложнее.
Двусторонние фотоэлектрические модули (bifacial solar module). Двусторонние солнечные модули имеют много преимуществ по сравнению с традиционными солнечными панелями. Такие модули производят солнечную энергию с обеих сторон панели, в то время, как традиционные непрозрачные панели с задним листом являются монолицевыми, двусторонние модули открывают как переднюю, так и заднюю стороны солнечных элементов. Для этого модули устанавливаются на поверхность с высокой отражающей способностью например, белая крыша из или на землю со светлой поверхностью. Некоторые производители двусторонних модулей заявляют, что производство увеличивается на 30% только за счет дополнительной мощности, генерируемой с обратной стороны. Двусторонние модули бывают разных конструкций: рамочного и без рамочного исполнения. Некоторые из них имеют двойное стекло, а другие используют прозрачные задние листы. В большинстве используются монокристаллические ячейки, но есть и поликристаллические конструкции. Единственное, что неизменно — это то, что генерация производится с обеих сторон. Двухсторонние модули имеют контакты/шины как на передней, так и на задней стороне своих ячеек.
Гибкие фотоэлектрические модули (Flexible Module). Современные легкие и гибкие солнечные панели обладают эффективностью, которая не уступает традиционным жестким кремниевым панелям, а их гибкий формат и непроникающая установка методом отслаивания и приклеивания делают их идеальными для широкого спектра применений, не подходящих для тяжелых кремниевых панелей. Появившиеся на рынке гибкие тонкопленочные фотоэлектрические модули были созданы с использованием тонкопленочной фотоэлектрической технологии на основе селенида меди, индия и галлия. Модули можно сгибать более 200 раз на радиус изгиба 4 см без изменения эффективности. Солнечные элементы с кремниевым кристаллическим имеют толщину 65 ± 5 мкм с эффективностью до 18,4%.
В характеристиках фотоэлектрических модулей любого типа часто присутствует значение «ВВ» (Busbar), что в переводе с английского означает — «шина». Такие шины, в виде тонких полос прямоугольной формы, нанесены на лицевую и тыльную стороны солнечной панели и проводят постоянный ток, генерируемый солнечным фотоэлектрическим элементом. Часто шины солнечных элементов изготавливаются из меди, покрытой серебром. Серебряное покрытие необходимо для увеличения проводимости по току (передняя сторона), а также для уменьшения окисления (задняя сторона). Следует заметить, что, чем больше токопроводящих шин, тем больше проводиться ток и соответственно будет больше общая генерация такой солнечной панели.