Saules enerģijas konversijas efektivitāte un dažādas PV moduļu specifikācijas

Saules baterijās tiek izmantoti dažādi saules fotoelementu moduļi (moduļi). Visbiežāk PV moduļi ir monokristāliskā silīcija un polikristāliskā silīcija.

Pamatojoties uz monokristālu silīcija struktūras PV moduli, augstākais saules enerģijas, kas pārvērš elektroenerģijas strāvā, efektivitāte ir 14-20%.

Monokristālu silikona moduļa kontūru parādīts 1. attēlā. Saules fotoelementu moduļiem maksimālā jauda ir 36 W (izejas strāvas spriegums 12 V), bet tas nodrošina mazu elektronisko ierīču barošanu.

(1. attēls)

Īpaša uzmanība jāpievērš šo moduļu kalpošanas mūžam (mūžam) un uzticamībai. REC Solar REC 240 PE modulis ar izejas jaudu (DC nominālā jauda) PN = 240 W, izejas spriegums (DC-atvienots ķēdes spriegums) VOC = 37,7 V, DC-max strāvas jauda IMP = 7.9A, vidējais kalpošanas laiks ir 25 Gads (80% zaudējums). Ja moduļa ārējie izmēri ir 1665 × 99,1 × 38 mm, saskaņā ar 2015. gada marta tirgu tā mazumtirdzniecības cena ir aptuveni 3000 ASV dolāru (ekvivalents RMB 87,5 / W).

Polikristāliskā silīcija bāzes PV saules fotoelektriskie moduļi ir parādīti 2. attēlā, kas ir lētāks nekā monokrīta silīcija apstrādes process, tādējādi samazinot moduļa izmaksas. Materiāla kvalitāte ir sliktāka, kas izpaužas kā robežspēks un graudainības nevienmērīgums, tāpēc PV moduļa efektivitāte ir 13-15%.

(2. attēls)

Trešā forma papildus monokristāliskā silīcija un polikristāliskā silīcija ir plāna plēves mikroskilija bāzes PV modulis, kura konfigurācija ir retāk sastopama, kā parādīts attēlā. Ja ārējie izmēri ir 1300 × 1100 × 6.8 mm, tā maksimālā izejas jauda ir 130 W, svara svars 26 kg un darba virsmas platība ir 1,4 M2.

(attēls 3)

Saules fotoelektrisko moduļu struktūra ietver šādas sastāvdaļas, piemēram, plānsplēves mikro silīcijs, kas sastāv no CdTe (kadmija telurīda), Cu (In, Ga) Se2 [vara (indija, gallija) selēna 2] un tamlīdzīgi. To raksturo samērā zemā cena, materiāls var brīvi saglabāt formu un vieglu svaru. Salīdzinot ar monokristālisko / polikristālisko silīciju, šim PV modulim ir vajadzīga liela platība ar tādu pašu jaudu.

Plastmasas silikona PV moduļiem ir zemākā konversijas efektivitāte un tikai 6 līdz 10% efektivitāte iepriekš minētajās trīs formās, bet tajā pašā laikā tiem ir plašāks saules starojuma absorbcijas spektrs. Moduli raksturo tā maigums un to var uzstādīt uz nevienmērīgām virsmām.