Солнечная батарея гибкая. Гибкие солнечные панели, их особенности и устройство Как крепить гибкую солнечную батарею на крышу

Экология потребления.Наука и техника:Гибкие солнечные батареи стали настоящей находкой для любителей путешествий и просто для тех, кому нравится быть независимым от традиционных розеток.

Гибкие солнечные батареи стали настоящей находкой для любителей путешествий и просто для тех, кому нравится быть независимым от традиционных розеток. Конечно, такими элементами дом не осветишь, не отопишь и много энергии получить вообще не удастся. Но надо ли за этим стремиться? Ведь предназначение таких батарей – комфорт для туриста, то есть человека, не имеющего временно постоянного жилья. Следовательно, зарядка ноутбука, мобильного телефона или планшета – это задача портативных солнечных элементов.

Из-за своей гибкости, солнечные панели можно легко уложить на крыше

ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

• Вес. Этот показатель, бесспорно, является самым основным преимуществом для гибких элементов. Можно сравнивать разные модели, но в основном разница будет видна примерно в 30%, а этого уже достаточно, чтобы говорить о комфорте. К примеру, туристы знают об этом не понаслышке, каждая вещь в рюкзаке или на нем должна иметь максимально меньший вес. В походе каждые 100 грамм стают заметны и чтобы понять это, достаточно пройтись неровной местностью десяток километров. Вопрос соотношения веса к мощности гибкие солнечные батареи решают банально – чем больше вес, тем выше мощность. Например, модель мощностью 3 Вт имеет вес 149 грамм, а модель на 6 Вт – 284 грамма. Заметим ради справедливости, что твердая солнечная батарея на 6 Вт весит 390 грамм.
• Размер. Здесь гибкие батареи проигрывают своим твердым собратьям. Если брать одинаковую мощность в 6 Вт, то размер гибкого элемента будет около 1,5 квадратных метра, тогда как твердый вариант будет иметь площадь 0,9 квадратных метра. Конечно, неоспоримым преимуществом гибких батарей является их возможность складываться, но это не всегда является таким уж высоким показателем. Особенно, когда речь идет о пешем туризме, где все приходится носить на себе.
• Эффективность. Точные цифры сложно выяснить. Во-первых, производители часто завышают мощность своего товара, а во-вторых, даже элементы одного производителя и одной партии могут значительно отличаться по мощности.

В среднем можно говорить о таких показателях: КПД твердых батарей составляет примерно 18-20%, тогда как гибкие батареи имеют КПД около 12-15%. Но если составлять пересчет на единицу веса, то гибкие батареи примерно в два раза будут стоять выше.

• Надежность. Технология производства позволяет особо не переживать за этот показатель. Обычно гибкие элементы вшиты в чехол, который невосприимчив в относительно высоким нагрузкам. Водостойкость гибких батарей тоже высока. Попав под дождь, батареи не покажут проблем в работе после его окончания. Ударостойкость гибких батарей довольно высока, что объясняется легким весом и пружинистостью во время соприкосновения с поверхностью при падении. Если верить отзывам туристов, то даже после падения на камни с высоты около 10 метров, гибкие батареи продолжали работать. Конечно, такие случаи могут носить индивидуальный характер. Достаточно провести аналогию с человеком, когда одному достаточно упасть в комнате и сломать три ребра и ключицу, а кто-то падает со второго этажа и неспешно продолжает идти куда-то. Царапины на поверхности при падении элементов могут оставаться. На общую работу такие царапины не способны повлиять, но при наличии большого их количества мощность может несколько снизиться.
• Стоимость. Гибкие батареи имеют стоимость выше своих твердых собратьев по причине своей большей компактности. Немного переплатить придется за преимущества гибких батарей и в отдельных случаях за брендовое имя.

НА ЧТО ОБРАЩАТЬ ВНИМАНИЕ ПРИ ПОКУПКЕ И ВО ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

• При покупке обращать нужно внимание на силу тока. Поскольку чаще всего понадобится заряжать мобильные устройства, то силы тока в 0,5А будет достаточно. Правда, если солнечного света будет много.
• Крепление панели солнечной гибкой батареи может быть разным. Некоторые панели крепятся присосками, что делает их монтаж к гладим поверхностям очень удобным. Например, на крыше автомобиля или стекла витрины. Все без исключения модели снабжаются небольшими отверстиями в чехлах, чтобы было удобным крепить к рюкзаку.
• При использовании следует не забывать, что самым оптимальным положением гибкого элемента будет перпендикулярный наклон к солнечным лучам. Также нужно не использовать батарею через стекло – теряется до 35% мощности.
• КПД для элементов такого типа – аргумент, на котором часто спекулируют недобросовестные продавцы и производители. Последняя швейцарская новинка имеет КПД 17,7%. Так что, если придется услышать уверения продавца о КПД 25%, а то и все 50%, можно смело разворачиваться – вам хотят продать то, что еще не придумано в мире.
• На сегодняшний день появилось много контор и фирм, которые производят гибкие элементы на заказ. В таких учреждениях можно выбрать подходящую мощность и размер, а также, соответственно, вес батареи.

Гибкие батареи, которые работают от солнечного света, действительно являются очень любопытной и перспективной новинкой. Скорее всего, такие элементы очень скоро заполнят рынок, так как наблюдается общее снижение цен на этот товар. Большие и малые, широкие и узкие, на большую или меньшую мощность – они все потребуют денег при покупке. Дальше они работают совершенно бесплатно и по несколько десятилетий. опубликовано

Гибкие солнечные панели из специфических отраслей (аэрокосмической, энергетической и пр.) все больше продвигаются в бытовую сферу. Они встречаются в рекламных сооружениях, элементах архитектуры, да и мобильные (складные) источники энергии уже никого не удивляют.

Конструктивные особенности панели

Гибкой солнечной панелью называют тонкопленочное изделие, которое состоит из тонкой подложки с напыленным на нее слоем полупроводника. Общая толщина составляет всего 1 мкм (0,001 мм). Однако такие маленькие размеры не мешают гибкой панели иметь высокий КПД: он лишь немного уступает данному параметру кристаллических солнечных элементов.

Структура гибкой панели

Первые гибкие солнечные панели производились только на основе кремния (аморфного). В современных моделях применяют теллуриды и сульфиды кадмия, диселениды (медно-галлиевые и медно-индиевые) и некоторые полимеры.

Повышения КПД панелей производители добиваются за счет многокаскадных полупроводниковых структур. В них солнечный свет отражается многократно, что весьма положительно сказывается на энергоэффективности данной панели.

Данные технологии позволяют получить тонкий, легкий модуль, обладающий высокой прочностью и износостойкостью. Гибкие панели можно складывать, сворачивать в трубочку. Изделия требуют определенной бережности в обращении, однако прекрасно выдерживают походные условия.

Область применения

Наиболее широко тонкопленочные элементы применяются на гелиостанциях. Они прекрасно зарекомендовали в разных климатических зонах (даже в местах, где преобладает пасмурная погода).

Солнечные панели не могли не заинтересовать специалистов космической отрасли. Сейчас в России ведутся работы по созданию тонкопленочных фотопанелей для космических станций. Они лучше переносят радиационное излучение, а их производство обходится дешевле кристаллических аналогов.

Мобильные панели

Применяют солнечные панели службы медицины, МЧС, поисковики и пожарные.

Великим благом новая разработка стала для научных экспедиций: с такими источниками энергии стало возможным создавать нужный температурный режим для хранения различных компонентов, необходимых для проведения лабораторных испытаний в полевых условиях. Освещение, зарядка ноутбука, мобильного телефона – все это можно организовать без труда при помощи. А если учесть, что в продаже имеются достаточно мощные – до 3 кВт – так называемые солнечные навесы, то и работу научно-исследовательского оборудования можно легко обеспечить.

Полюбили портативные солнечные батареи и туристы: и их помощью они могут в походе зарядить фотоаппараты, видеокамеры, мобильные телефоны и GPS-трекеры. Особый интерес у любителей путешествовать вызывает модуль для рюкзака. Он исправно заряжает всю необходимую аппаратуру во время марш-броска.

Смотрим видео, туристическая гибридная модель:

Вышеперечисленные способы применения – это только малая часть обширного списка сфер, в которых данная продукция применяется все чаще. Это и судоходство, и кинематография, военные и полицейские службы и т.д.

Преимущества и недостатки

Им присущ ряд неоспоримых преимуществ:

• Небольшой вес: это очень важное преимущество для туристов, так как тащить рюкзак им приходится на собственной спине. При длительных переходах даже лишние 100 граммов веса кажутся неподъемными. 6-ваттная пленочная модель весит всего 284 грамма – а это на 106 граммов легче кристаллической солнечной батареи такого же номинала;
• Надежность: производители гибких панелей предусмотрели особенности их эксплуатации, поэтому предприняли ряд мер, защищающих изделие от механических повреждений, воздействия влаги. Основная масса моделей обеспечена чехлами, способными стойко переносить высокие нагрузки. Небольшой вес панелей позволяет им без особых повреждений переносить падение с высоты. По свидетельству туристов, панель, упавшая на камни с десятиметровой высоты, остается работоспособной.
• Эффективность: вопрос, что эффективнее – гибкие или твердые модули, непростой. Ведь КПД кристаллических батарей составляют от 18 до 20%, а пленочных – 12-15%. На первый взгляд, гибкие панели проигрывают. Но если пересчитать КПД на единицу веса, однозначно пленочные модули окажутся в выигрыше.

К недостаткам можно отнести следующее:

• Размер: если сравнить два модуля – гибкий и твердый – одинаковой мощности, то, несомненно, первые проиграют. Площадь пленочной батареи мощностью 6 Вт составляет 1,5 кв. м, а кристаллического – 0,9 кв. м. Хотя проигрыш этот спорный – ведь гибкую панель можно свернуть, и тогда она займет места, по крайней мере, не больше кристаллической;
• Цена: стоят тонкопленочные модули больше жестких, что вполне естественно – чем изделие удобнее в пользовании, тем оно дороже. Впрочем, здесь играет немаловажную роль и понятие «новинки». Со временем и гибкие модули станут вполне доступными для любого желающего их приобрести (как это случилось, к примеру, с мобильными телефонами).

Покупателю на заметку

На что смотреть при выборе

На рынке солнечных батарей гибкие панели уже представлены довольно широко. Каждая модель имеет свои особенности, и при выборе надо следует учитывать:

• Обратите внимание на силу тока: для зарядки мобильных устройств в солнечную погоду достаточно 0,5 А;
• Некоторые модели оснащены присосками для крепления к поверхности. Если вы хотите прикрепить модуль к крыше авто, ищите такой вариант. Для крепления на рюкзак подойдет любая модель, так во всех чехлах предусмотрены для этого небольшие отверстия;
• Если вам продавец «гарантирует» КПД 25% - уходите: вам пытаются продать продукцию неизвестного происхождения. Последняя модель от известного производителя из Швейцарии имеет коэффициент полезного действия, равный 17,7%. Выше них пока еще никто не «прыгнул».

Гибридная панель

Большой интерес вызывает еще один вид солнечных модулей – гибридные солнечные панели. Они способны одновременно вырабатывать два вида энергии:

1. Электрическую;
2. Тепловую.

Гибридная солнечная панель представляет собой симбиоз теплового коллектора и фотоэлектрической панели. Ее краткое название – PVT-панель. Такая комбинация позволяет сократить в два раза установочную площадь при одновременном использовании фотоэлектрических модулей и солнечных коллекторов на одном здании.

Смотрим видео, гибридной модели:

Конструкция гибридной солнечной панели имеет неоспоримое преимущество – возможность отбора избыточного тепла от фотоэлемента за счет теплоносителя, который используется в тепловой части модуля. А ведь именно повышение температуры фотоэлемента приводит к снижению эффективности выработки электрической энергии.

Однако, практика пока не позволяет подтвердить радужные теоретические выводы. Поэтому пока наиболее целесообразно использовать гибридные модули в качестве низкопотенциального источника энергии: например, он может играть роль источника тепла для теплового насоса, накопления тепла скважины в летний период или подогрева воды в бассейне.

Несмотря на ряд недостатков гибких и гибридных солнечных панелей, будущее, несомненно, за ними. По мере усовершенствования и снижения цены, они будут все больше вытеснять кристаллические модели и из промышленной сферы, и из бытовой.

Солнечные батареи хоть и экологически чистые, но при этом - весьма дорогие. Ученые нашли им альтернативу - полимерные солнечные батареи . О том, что это такое, рассказано в статье.

Человек, хотя бы немного интересующийся солнечной энергетикой, прекрасно представляет себе, что такое солнечная батарея - это совокупность большого количества фотоэлементов, укрепленных на какой-либо поверхности.

Фотоэлемент представляет собой полупроводниковое устройство, которое преобразует энергию Солнца в электрический ток. Фотоэлементы «традиционных» солнечных батарей производят из кремния. Процесс производства таких батарей сложен и весьма дорог. Несмотря на то, кремний - это очень распространенный элемент и что в земной коре содержится около 20% кремния, процесс превращения исходного песка в высокочистый кремний очень сложен и дорог.

Кроме того, порой возникают проблемы с утилизацией отработанных фотоэлементов, поскольку в этих фотоэлементах помимо кремния содержится еще и кадмий. И наконец, кремниевые фотоэлементы по мере работы сильно нагреваются. После чего их производительность начинает снижаться. Поэтому кремниевым батареям помимо фотоэлементов требуются еще и дорогостоящие системы охлаждения. Подобнее об этом смотрите здесь: . Все это заставило ученых искать более эффективные .

Полимерный фотоэлемент - это пленка, которая состоит из активного слоя (полимера), электродов из алюминия, гибкой органической подложки и защитного слоя. Для создания рулонных полимерных солнечных батарей отдельные пленочные фотоэлементы объединяют между собой.

Достоинства полимерных солнечных батарей по сравнению с обычными кристаллическими : компактность, легкость, гибкость. Такие батареи недороги в производстве (для их изготовления не используется дорогой кремний) и экологичны, так как они оказывают на окружающую среду менее значительное влияние.

Недостаток пока один - эффективность преобразования солнечной энергии полимерных солнечных батарей пока очень низкий. Этот недостаток и ограничивал создание таких батарей на уровне образцов-прототипов.

В настоящее время, наибольший коэффициент полезного действия полимерных солнечных батарей удалось добиться Алану Хигеру из центра полимеров и органических твёрдых частиц университета Калифорнии в Санта-Барбаре (семь лет назад он получил Нобелевскую премию по химии за открытие и развитие проводящих полимеров) и Кванхе Ли из корейского института науки и технологии в Гванджу.

Их солнечная батарея имеет КПД в 6,5% при освещённости в 0,2 ватта на квадратный сантиметр. Это самый высокий уровень, достигнутых для солнечных батарей из органических материалов. И хотя лучшие кремниевые солнечные батареи имеют КПД 40%, тем не менее к полимерным батареям во всем мире проявляют очень сильный интерес. Правда технология производства таких батарей находится пока еще в ранней стадии своего развития.

Совсем недавно датская компания «Mekoprint A/S» запустила первую линию, на которой будут производится полимерные солнечные батареи. Компания около 10 лет занималась проектно-конструкторскими работами и вот теперь готова к массовому выпуску таких батарей.

Производство заключается в многослойной печати солнечного фотоэлемента на гибкую пленку, которую затем можно скручивать, разрезать и делать из пленки солнечные батареи абсолютно любых размеров.

По заявлениям специалистов компании, основной плюс полимерных батарей - это их дешевизна. Их производство обойдется компании как минимум в 2 раза дешевле, чем производство обычных, кремниевых батарей. Это обстоятельство, в свою очередь, скажется на рыночной стоимости полимерных батарей и в результате они станут намного доступнее.

Вторым плюсом полимерных батарей является их потрясающая гибкость. Такую батарею - можно резать ножом, можно сворачивать в трубку, можно наклеить на любую поверхность совершенно произвольной формы.

При желании такую батарею можно наклеить даже на одежду (что и было однажды проделано датскими специалистами). Полимерная батарея была наклеена на обычную шапку. И в солнечную погоду мощности батареи вполне хватало на то, чтобы от нее работал небольшой переносной радиоприемник.

И наконец, нельзя не упомянуть и о чистоте процесса производства таких батарей. Оказывается. их производство не вреднее, чем производство обычной пластиковой посуды и о вредных выбросах в атмосферу, происходящих при производстве обычных батарей из кремния скоро можно забыть.

Вполне возможно, что через какое-то время мы забудем о газе и угле, так как при дальнейшем развитии этой технологии вполне возможно что вырабатываемая электроэнергия с использованием солнечных полимерных батарей окажется дешевле процесса получения электроэнергии путем сжигания традиционных энергоносителей.

В наше время особое значение приобретают возобновляемые источники энергии. Один из них – . Раньше они стоили очень дорого и были только жёсткими. Это ограничивало применение таких источников электроэнергии. Сейчас солнечные элементы подешевели и кроме жёстких появились гибкие солнечные панели.

Устройство жёстких и гибких панелей

Любая солнечная батарея представляет собой слой полупроводника (используется кремний с добавками других элементов), нанесённый на основание. К нему прикрепляются электроды, и вся конструкция покрывается защитным слоем.

Жёсткие панели

Жёсткие батареи изготавливаются из кристалла кремния. Его режут на пластинки необходимого размера толщиной 0,3 мм, их наклеиваются на основание, которое определяет прочность конструкции. Чаще всего используется стеклотекстолит. Обычное стекло применяется намного реже, используют его в стационарных конструкциях ввиду их большого веса и низкой прочности. С лицевой стороны панель покрывается герметизирующим слоем.

Такая батарея довольно хрупкая в разложенном состоянии, но в сложенном виде похожа на прочный текстолитовый брусок.

Гибкие панели

Гибкие элементы устроены немного иначе. Большое количество слоёв кремния напыляется на гибкое основание. Обычно им служит стальная лента. После этого прикрепляются электроды и вся конструкция ламинируется. Получившуюся плёнку можно скручивать в рулон или изгибать. Поэтому такие батареи получили своё название – гибкие. В сложенном виде этот рулон нуждается в защите, например, в футляре, но в разложенном состоянии довольно прочный благодаря повышенной гибкости.

В переносных моделях гибкие элементы нашиваются на ткань и складываются «гармошкой».

Сферы применения гибких солнечных батарей

Гибкие солнечные панели легче и прочнее кристаллических, но имеют меньшую мощность на единицу площади. Именно эти качества определяют сферы преимущественного использования кристаллических солнечных панелей.

Устройства эффективны для применения в электромобилях и электросамолётах, где важен каждый грамм веса.

Это же качество имеет решающее значение для альпинистов и в длительных пеших походах. Кроме того, гибкость этих элементов позволяет нашивать их на рюкзаки и куртки. Это можно сделать своими руками. В чехлах панелей всегда есть отверстия для крепления. В этом случае подзарядка аккумуляторов может происходить прямо во время движения.

А если такая батарея закреплена на крыше палатки, то это избавит от необходимости специально для неё искать место установки.

Гибкие панели устанавливаются также на крышах яхт. Гибкий слой основы позволяет повторить форму крыши, и предотвратить срыв батареи ветром и дождём.

На крышах зданий гибкие панели устанавливаются на шифер или черепицу. Основа таких устройств позволяет повторять рельеф кровельных материалов.

Если подложка прозрачная, то её можно прикрепить к стеклу. Такая панель имеет вид тонированного стекла и позволяет использовать для выработки электроэнергию окна.

Преимущества и недостатки

Как любая вещь, гибкие солнечные панели имеют достоинства и изъяны. Лучше всего они видны в сравнении с жёсткими (кристаллическими) солнечными батареями:

• Стойкость к механическим повреждениям. Гибкие панели можно гнуть и скручивать в рулон. В сложенном виде нужно переносить в футляре или «гармошкой». У жёстких батарей прочность зависит от основы. Чаще всего используется стеклотекстолит толщиной 1-1,5 мм. В разложенном виде панель лучше не переносить, а в сложенном – она похожа на прочный брусок.
• Мощность . Гибкие батареи имеют меньший КПД (коэффициент полезного действия) и удельную мощность на единицу площади. Их применение предпочтительнее в ситуации, в которой вес имеет решающее значение. Аморфный слой полупроводника лучше улавливает рассеянный солнечный свет.
• Цена . Гибкие панели дороже жёстких, но их стоимость постепенно снижается. Аналогичная ситуация была со светодиодными лампами – со временем их производство росло, а цены снижались.
• Использование . Гибкие элементы можно нашивать на одежду, рюкзаки и заряжать аккумуляторы в дороге. Они легче жёстких, поэтому предпочтительнее для установки на электромобили и электросамолёты, дроны, а также в пеших походах. Повторяют кривизну основания и крепятся на шифер или черепицу. Яхта с такими панелями будет обеспечена электроэнергией даже при выключенном двигателе. Жёсткие батареи используются в стационарных и маломобильных конструкциях (охотничьих домиках и многодневных выездах на рыбалку). Крепить эти устройства можно через специальные отверстия, с помощью двухстороннего скотча или силиконового герметика.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Важно! Герметик нужен не уксусный, а нейтральный – уксус, как любая кислота, окисляет проводники и соединения.

Как правильно выбрать солнечную батарею

Есть много критериев, по которым выбираются панели:

1. Мощность . Зависит от количества аппаратов, прогноза погоды (в пасмурную погоду мощность панелей падает и необходим запас). Для телефонов достаточно 6-9 Вт, для фотоаппарата или планшета – 10-20 Вт, а для ноутбука не менее 15.
2. Вес . Лучше всего выбирать на сайте производителя или магазина. Если батарея будет переноситься в пешем походе, то нужна самая лёгкая, а при перевозке на автомобиле важнее выбрать батарею с максимальным КПД (коэффициентом полезного действия).
3. Напряжение . Для зарядки телефона, планшета или фотоаппарата достаточно 5 В. Для ноутбука необходимо 12 В и преобразователь 12-220. Солнечные батареи нужны со встроенным или дополнительным стабилизатором, так как выходное напряжение сильно зависит от яркости света.
4. Цена . Гибкие панели дороже, однако, эта разница постепенно уменьшается.
5. Надёжность . Гибкие элементы более надёжные, поэтому предпочтительнее в особо важных ситуациях.

При равных условиях стоит выбрать модель, получившую на специализированных форумах лучшие отзывы.

Ремонт гибкой панели

Несмотря на то что производитель таких панелей из-за конкуренции повышает надёжность своей продукции, возможен выход панели из строя.

Ремонт гибкой солнечной батареи заключается в замене неисправного участка. При отсутствии внешних повреждений найти его можно, подключив к выходу прибор (вольтметр) и последовательно затеняя участки батареи.

Гибкие солнечные панели – это перспективные устройства для мобильного (малой мощности) или стационарного электроснабжения.

Видеоматериалы по теме

Гибкие солнечные панели - один из новых, альтернативных источников энергии. Как и жесткие модели, они обладают способностью накапливать и перерабатывать энергию, поступающую от Солнца. Многие люди искренне удивляются, когда впервые слышат о том, что солнечные элементы могут быть гибкими и занимать минимальное количество места. Покупателей также интересует, чем они отличаются друг от друга. Различия, безусловно, есть, но они не столь существенны, как кажется на первый взгляд.

Разница между жесткой и гибкой конструкцией

Как известно, обычные и поликристаллические модели производятся из кремниевых кристаллов. Материал разрезается на пластины, которые могут быть разных размеров. Толщина пластины в жесткой конструкции составляет 0,3 миллиметра. Она наклеена на основание из стеклотекстолита, а снаружи покрывается надежным герметиком. Жесткая солнечная панель очень хрупкая и часто занимает много места.

В свою очередь, гибкие солнечные батареи имеют некоторые конструкционные отличия. Определенный уровень гибкости достигается засчет изготовления и применения специальной стальной ленты, на которую напыляется кремний либо другое вещество - тонким слоем, несколько раз подряд. Выглядит такая панель в виде прочной пленки, поэтому элементы так и называются - пленочные. Далее следует прикрепление электродов и ламинирование. Получившуюся модель можно изогнуть в любую удобную сторону, а при необходимости - аккуратно скрутить в рулон. Если она сложена, ей понадобится чехол или футляр.

В разложенном виде тонкопленочные солнечные батареи обладают завидной прочностью - по причине гибкости стальной основы. Уже разработаны портативные переносные варианты: все их составные части просто нашиваются на основу, а саму панель можно легко сложить в форме гармошки.

Отличие таких необычных элементов питания от жестких вариантов заключается в том, что конструкция частично состоит из полупроводников, изготовленных из меди-индия. Также для их создания используются теллурид кадмия и селенид, а сами полупроводники, как уже отмечалось, прикрепляются на пленку.

Немного из истории технологии

Несмотря на то, что сейчас такие панели стоят недешево, себестоимость при их производстве невысока. Поэтому в ближайшее время есть шансы как снижения цены, так и выхода их в лидеры по сравнению с жесткими вариантами.

Тонкопленочные солнечные батареи легки, эластичны, их можно разместить везде, даже на одежде, если есть такая необходимость. Что касается полупроводников, входящих в состав их конструкции, они уже давно используются при производстве современных тонких и легких гаджетов - смартфонов, планшетов, ноутбуков. Чем больше энергии нужно, тем больше должна быть и площадь панели. Однако солнечная батарея, гибкая основа которой имеет очевидные преимущества перед жесткой, не займет много места.

Что касается коэффициента полезного действия, невзирая на его скромные показатели, он постоянно улучшается при производстве. Так, самые первые гибкие солнечные батареи имели в своей основе аморфный кремний, который наносился на подложку. КПД их был невысок, от 4 до 5%, а работали они минимальное количество времени. Далее производителям удалось повысить в два раза, до 8%, а срок работы панелей постепенно стал таким же, как и у жестких предшественниц. Последнее поколение разработок имеет КПД уже 12%. По сравнению с первым опытом, это уже очевидный прогресс.

Известно, что гибкая солнечная панель является самой перспективной, если для ее изготовления применяется теллурид кадмия. Он прекрасно поглощает свет и был подробно исследован еще в 70-х годах прошлого столетия, когда речь шла об освоении космического пространства. Долгое время исследователи сомневались в том, токсичен он или нет. Сейчас уже выяснено, что в быту он не является опасным. КПД таких гибких панелей составляет около 11%, а цена за 1 ватт электроэнергии оказалась на одну треть меньше, чем у аналогов на кремниевой основе.

Преимущества и недостатки

Тонкопленочные солнечные батареи имеют высокий уровень производительности даже в том случае, если наблюдается только рассеянный солнечный свет. Если в регионе преобладает количество пасмурных дней, именно такой вариант является предпочтительным перед жесткими кремниевыми панелями.

Пленка эффективна и в странах с жарким климатом, так как она обладает стойкостью и долго выдерживает жару. Она может стать не только источником альтернативной энергии, но и послужить интересным дизайнерским ходом. Благодаря гибкости, возможности ее монтажа значительно расширяются, а конструкция крыши точно не пострадает, если имеются ограничения в плане нагрузки.

Однако перед тем, как серьезно задуматься о ее приобретении, следует знать и о ряде недостатков:

• Несмотря на постоянное совершенствование разработок, пленочная солнечная батарея пока еще не может похвастаться высоким уровнем КПД и мощности.
• Она пока стоит очень дорого: производство таких элементов еще не поставлено на широкий оборот.
• Срок службы невысок: обычно, он редко превышает 3-4 года.
• В жаркую погоду может очень сильно нагреваться, что снижает все рабочие показатели.

Сфера применения

• Поскольку это легкая и часто портативная модель, ее часто устанавливают в электромобили и дроны.
• Берут с собой в походы. С ее помощью можно легко согреться, просто прикрепив на одежду или к рюкзаку.
• Благодаря тому, что гибкая панель может повторить любую форму, она легко крепится на черепице крыши или шифере. Это идеальный вариант для малогабаритного охотничьего домика и палатки. Прикрепляется она просто и легко. Как правило, лучшим фиксатором служит двухсторонний скотч или специальный герметик.

Итак, гибкие панели - неплохой альтернативный источник энергии, который уже нашел применение в определенных областях. Технологии их изготовления еще находятся в процессе совершенствования. По этой причине на приемлемую цену таких элементов пока рассчитывать не приходится. Вероятнее всего, снижение их стоимости произойдет уже в ближайшем будущем, когда производство расширится и они станут более доступными для приобретения.