Энергия ресурстарының таусылуы бізді энергияның жаңа көздерін іздеуге мәжбүр етеді. Мұндай жағдайларда күннің жаңартылатын энергиясын пайдалану ең жақсы шешім болып табылады. Жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіруге арналған құрылғы күн батареясы деп аталады. Барған сайын ақша үнемдеуді ойлайтын адамдар үйлеріне күн батареяларын орнату туралы ойлануда. Мақалада біз мұндай батареялардың түрлерін, олардың артықшылықтары мен кемшіліктерін түсінеміз, сондай-ақ үйіңізге қай пішіннің қолайлы екенін айтамыз.
Қолдану аймақтары
Күн батареялары адам өмірінің көптеген салаларында қолданыла бастады. Олар ғарыш станцияларында және ұшақ құрылысында қолданылады. Францияда шағын ауылдың көшелерін жарықтандыруды электр қуатымен қамтамасыз ететін күннен қуат алатын тас жол салынды. Жерорта теңізі елдерінде мұндай батареялар үйлердің шатырына орнатылады.ыстық суға деген сұранысты қанағаттандыру. Олар электр көліктерінде және көше шамдарында қолданылады. Күн энергиясымен жұмыс істейтін шамдар ғимараттарды, мүсіндерді, саябақтарды және іргелес аумақтарды сәндік жарықтандыруды жобалауда танымал. Портативті құрылғылар осындай энергия көздерімен жабдықталған: шамдар, калькуляторлар, ойнатқыштар. Оңтүстік Корея кардиостимулятор сияқты импланттарды қуаттандыру үшін адам терісінің астына қоюға болатын күн батареясын ойлап тапты.
Артықшылықтары мен кемшіліктері
Күн панельдерінің басты артықшылығы - таза, жаңартылатын күн энергиясын пайдалану. Фотоэлементтер қоршаған ортаны ластамайды және шу тудырмайды. Батареяның дизайны өте қарапайым, сондықтан бұзылулар сирек кездеседі. Сонымен қатар, панельдердің санын көбейту арқылы құрылғының қуатын арттыруға болады. Күн батареялары берік, олардың қызмет ету мерзімі бірнеше ондаған жылдар. Олар ерекше күтімді қажет етпейді, тек мезгіл-мезгіл шаңнан сүртіп тұру керек.
Кемшіліктерге үлкен жүйелерді жинау және конфигурациялау күрделілігі жатады. Портативті батареялар реттеуді қажет етпейді. Күн батареяларының тиімділігі төмен, тек шамамен 20%. Кішкентай үйдің электр энергиясына деген қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін үлкен аумаққа батареяларды орнату қажет. Күн батареяларының құны әлі де жоғары. Бұл олардың өндірісінің ерекшеліктеріне байланысты.
Жұмыс принципі
Ең танымалКремний кристалдары тұрмыстық күн батареяларын өндіруге арналған материал болып табылады. Кремний пластиналары - күннің жарық энергиясын электр энергиясына түрлендіретін жартылай өткізгіш. Ол батареяда жиналады. Күн панельдері тұрақты ток шығарады. Ол жарықдиодты шамдарды қосу үшін жарамды. Күннің энергиясы тұрмыстық электр құрылғыларын қуаттандыру үшін пайдаланылса, конструкция тұрақты токтан айнымалы токқа түрлендіргішпен толықтырылуы керек. Күн модулі атмосфералық агенттерден және шаңнан қорғау үшін шыңдалған шынымен жабылған.
Көрулер
Кремний күн батареялары үш түрлі болады: монокристалды, поликристалды және аморфты.
Монокристалдық панельдер 1400 градус Цельсий температурасының әсерінен жоғары таза кремнийден жасалған. Нәтижесінде диаметрі 14-20 см, ұзындығы 2 метрге дейін жететін кристалл алынады. Кристалл қалыңдығы 250-300 мкм пластиналарға кесіліп, электродтар торына орналастырылады. Мұндай панельдердің тиімділігі 19% жетеді, тұрмыстық модульдер 14-18% мақтана алады. Өндірістің күрделі технологиясына байланысты монокристалды күн панельдері поликристалды күн батареяларына қарағанда қымбатырақ. Сонымен қатар, кремний кристалы көпбұрыш болып табылады, сондықтан модульдің пайдалы аймағын толығымен толтыру мүмкін болмайды. Монокристалдардың түсі қара немесе қою көк.
Поликристалды күн панельдері төмен температурада жеңілдетілген технология арқылы шығарылады. Жартылай өткізгіш кристалдардың әртүрлі бағыттары бар, бұл тиімділікті төмендетеді12-14%. Сонымен қатар, поликристалды батареялардың қызмет ету мерзімі 25 жыл, бұл монокристалдардың жартысы. Поликристалдар ашық көк түсті және күн модулін толығымен толтырады. Поликристалды күн батареяларының монокристалдардан артықшылығы - шашыраңқы жарықты сіңіру қабілеті. Осылайша, энергияның жинақталуы бұлтты ауа-райында және ымыртта да жүзеге асырылады.
Аморфты күн панельдері пленка технологиясы арқылы кремний сутегінен жасалған. Мұндай модульдердің тиімділігі айтарлықтай төмен, шамамен 5%. Дегенмен, олар басқа батарея түрлеріне қарағанда 20 есе жақсы жарықты сіңіреді. Көбінесе аморфты кремнийдің поли- немесе монокристалдары бар комбинациялары бар. Бұл жартылай өткізгіштердің әртүрлі түрлерінің артықшылықтарын біріктіруге мүмкіндік береді.
Қалай таңдау керек?
Сонымен нені таңдау керек: поликристалды немесе монокристалды күн батареялары?
Қажетті қуатты батареяның кез келген түрінен алуға болатынына назар аудару керек. Сұрақ оларды орнату үшін қолжетімді аймақта. Егер орын жеткіліксіз болса, ең жоғары тиімділікпен монокристалды модульдерде тоқтаған дұрыс. Егер аудан мәселесі маңызды болмаса, үйге арналған поликристалды күн панельдері ең жақсы шешім болады. Бірдей қуатпен және поликристалдардың құны шамамен 10% төмен екенін ескере отырып, күн фермасының жалпы құны сәл арзанырақ болады. Сонымен қатар, поликристалды күн панельдері бұлтты ауа-райында да энергияны сіңіреді.
Қазбалық энергияның сарқылу мәселесіжыл сайын шиеленісіп, қоршаған ортаның ластану дәрежесі күрт артып келеді. Осыған байланысты көптеген адамдар баламалы қуат көздеріне баса назар аударды. Перспективалы бағыт – күннің жарық энергиясынан электр энергиясын алу. Күн батареялары жарықты электр энергиясына айналдыру үшін қолданылады. Олар төзімді, шу жасамайды, жұмыс істеу оңай. Күн модульдерін өндіруде кремнийдің моно- және поликристалдары қолданылады. Монокристалды панельдер тиімдірек, ал поликристалды күн панельдері адасқан жарықты сіңіре алады және біршама арзанырақ.
