Автор: Производство солнечных батарей ведется сегодня довольно активно. Такие источники энергии могут решать проблемы электроснабжения удаленных или расположенных в труднодоступных местах жилья или хозяйственных объектов. При весьма высокой стоимости солнечных электростанций сооружение их выходит заметно дешевле, чем прокладка длинных линий электропередач.
Производство фотоэлементов
Солнечные модули выпускаются в виде фотоэлементов, помещенных в алюминиевую рамку, которая с лицевой стороны защищена высокопрочным стеклом, а с нижней стороны имеет прочную защитную герметизирующую пленку. Фотоэлементы соединяются с помощью токопроводящих шин, которые заканчиваются клеммами для подключения внешних проводов.
Сегодня построены заводы, на которых осуществляется изготовление солнечных батарей в России и других странах. Компания«Ваш солнечный дом»выпускает как отдельные модули, вырабатывающие постоянный ток напряжением 12 вольт максимальной мощностью 11÷13 Вт, так и сетевые фотоэлектрические системы, позволяющие получить мощность до 2000 Вт. Такие системы могут работать параллельно с сетью централизованного электроснабжения, покрывая определенную часть энергозатрат в доме.
Развивается производство и в Украине, и в других странах СНГ, особенно в бывших южных республиках. Минимальный комплект элементов, из которых строится система, а самое главное, отсутствие дорогостоящих и недолговечных аккумуляторов, делает применение системы удобным и экономически оправданным.
Крупнейший завод в России планируется возвести в Новочебоксарске. На этом заводе будут выпускать модули мощностью 130 МВт. При выходе производства на рабочий режим, в середине 2012 года, завод будет изготавливать более 1 млн таких модулей в год. Инвестиции в этот проект составили примерно 20 млрд рублей, а оборудование поставила известная швейцарская компания Oerlikon Solar, которая сегодня занимает лидирующие позиции в мире среди предприятий, выпускающих оборудование для изготовления солнечных модулей, а также оборудование для производства солнечных коллекторов.
Солнечная энергетика для современной России, имеющей большие потребности в электроэнергии, является весьма актуальным вопросом. Особенно в регионах с недостаточно развитым электроснабжением, которые в то же время отличаются высоким уровнем инсоляции. Российская компания «Хавел», занимающаяся развитием альтернативной энергетики, планирует вывод отечественной продукции на международный рынок. Этому в немалой степени способствует научно-исследовательская база, созданная на основе ФТИ имени Иоффе.
На сегодняшний день в России производители солнечных батарей расположились в Краснодаре, Зеленограде, Рязане и Москве, выпуская солнечные модули мощностью от 6 до 240 Вт, КПД которых достигает 13%÷18%. А самый высокий показатель работы 24,2% был получен в американской компании SunPower в 2010 году. Модули представляют собой набор из определенного количества фотоэлементов от 36 до 72 штук. От числа фотоэлементов зависит выходное напряжение 12 или 24 В. Мощность, вырабатываемая модулем, определяется его размерами. Чтобы получить мощность солнечной батареи в 100 Вт, потребуется модуль, имеющий размеры 1,2 х 0,55 метра.
В производстве солнечных панелей используют различные технологии. Сегодня более 85% таких панелей изготавливаются на основе мультикристаллического кремния. Подобные панели обладают самым высоким КПД, составляющим примерно 16%. Причем со временем наблюдается снижение мощности модуля, которая составляет около 20% за 20 лет. Еще более низкими показателями обладает известная, но применяемая пока значительно реже, пленочная технология. Модули, изготовленные по такой технологии, обладают КПД в пределах 9-11%, при этом мощность батареи снижается на 40% за 10 лет.
Американскими учеными была разработана и опробована новая технология изготовления солнечных батарей. Она заключается в распылении на подложку специальной краски, состоящей из фоточувствительных микрочастиц. Технология и используемые материалы отличаются невысокой стоимостью, но такая батарея имеет КПД, не превышающий 1%. Хотя американцы надеются в недалеком будущем довести этот показатель до 10%.
Особую проблему развития солнечной энергетики в мире составляет отсутствие на сегодняшний день технологии, которая позволит выпускать элементы, обладающие высоким КПД. Многие ученые поддерживают идею развития создания солнечных элементов на основе тонкопленочной технологии, исключающей использование дорогостоящих соединений кремния. Производители должны к 2025 году обеспечить выпуск источников электроэнергии, позволяющих построить электростанции суммарной мощностью 160-170 ГВт. На сегодняшний день эта цифра составляет немногим больше 7,4 ГВт.
В России сегодня производством всего комплекса оборудования для солнечных электростанций занимаются Краснодарский «Солнечный ветер» и Зеленоградский завод солнечных батарей ООО «СоларИннТех». Остальные, в том числе и рязанский завод солнечных батарей, пока изготавливают и продают только солнечные модули, из них на сторонних предприятиях изготавливают газонные светильники на солнечных батареях, которые многие устанавливают на своих дачах. Также вы можете увидеть, как изготавливают солнечные батареи в домашних условиях.
