Fleksible solcellepaneler: en oversikt over typiske design, deres egenskaper og tilkoblingsfunksjoner

Solenergi er en av de mest lovende og raskt utviklende alternative energikildene. Dette er en ubegrenset ressurs som kan brukes hvor som helst i verden uten å forurense miljøet. Enig, det ville være fint å ha en egen alternativ strømkilde.

Det viser seg at nå kan solenergi konverteres til elektrisitet hjemme. I stedet for klumpete og skjøre rammepaneler, brukes nå stadig fleksible solcellepaneler. Men hvordan kan man implementere det?

Vi vil hjelpe deg med å håndtere enheten til fleksible solcellepaneler og prinsippet for deres arbeid. Nyttige anbefalinger for valg og installasjon av strukturer presenteres i vår artikkel. Og for enkel å oppfatte informasjon, inneholder artikkelen tematiske fotografier og videoer.

Hva er solcellepaneler?

For å forstå om fleksible paneler er egnet til å generere strøm, må du forstå teorien.

Hva er et solbatteri, hvordan er strukturen i fleksible modeller forskjellig fra resten? Og det er også veldig viktig å finne ut fordeler og ulemper med denne spesielle typen solceller før du kjøper.

Strukturen og prinsippene for drift av fleksible paneler

Prinsippet for drift av solbatteriet er basert på et slikt konsept som solceller. Lys, som du vet, kan betraktes både som en bølge og som en strøm av partikler - fotoner. Evnen til å konvertere foton energi til elektrisitet er solcelleanlegg.

De første prototypene av moderne solceller ble oppfunnet tilbake på 50-tallet. Siden den gang har de endret seg betydelig både eksternt og i henhold til arbeidsprinsippet. Den fotoelektriske effekten muliggjøres ved bruk av halvledere

En halvleder er et materiale som har en spesiell atomstruktur.En halvleder av n-typen har ekstra elektron, og p-typen halvlederatomer mangler dem. For å sette sammen fotocellen kombineres 2 typer materialer for å danne en to-lags struktur.

Separate fotoceller kombineres i et panel. Paneler kan være stive, i en sterk metallramme. Nå er det en tendens til å lette utformingen av fotopaneler. Fleksible og lette solceller vinner popularitet.

Prinsippet for drift av solbatteriet kan beskrives som følger:

1. Sollys treffer overflaten av fotocellen fra siden av n-laget.
2. Fotoner kolliderer med atomene i halvlederen og "slår ut" ekstra elektroner.
3. Frie elektroner beveger seg mot p-laget og faller i atomer med mangel på partikler.
4. Som et resultat fungerer det øvre laget som en katode, og det nedre laget fungerer som en anode.
5. Den produserer likestrøm som lett kan lade batteriet.

Silisium, selen og mange dyrere materialer brukes som halvledere.

Likestrømmen mottatt fra solcellepanelet må konverteres til vekselstrøm, siden de fleste elektriske apparater fungerer på den

For solide paneler med fleksibel film brukes også polymersprøyting med aluminiumsledere. Denne strukturen gjør panelene overraskende tynne og lette.

Denne teknologien er akkurat i ferd med å utvikle seg, men det at den har store utsikter er over all tvil. Men vi vil se på fleksible paneler i vid forstand av denne definisjonen.

Du kan lese mer om prinsippene for drift av solcellepaneler ved å klikke på lenken.

Fordelene med fleksible solceller

Fordelene med fleksible solcellepaneler gjør denne metoden for strømproduksjon til en av de mest lovende:

• vekt;
• størrelse;
• elastisitet;
• ytelse;
• allsidighet;
• effektivitet;
• miljøvennlighet;
• enkel betjening.

De geometriske og fysiske parametrene til panelene, for eksempel størrelse og vekt, er av stor betydning, siden det vil ta et stort antall paneler å gi strøm til hele bygningen, når det brukes tunge modeller kan det være nødvendig å styrke bygningens struktur,noe som vil øke installasjonskostnadene betydelig.

Lette og kompakte fleksible elementer kan ikke ha betydelig innvirkning på lastfordelingen på bygningsrammen. De har ingen fare på taket.

Ytelsen til silisiumbatterier er ganske høy. Det er vanskelig å evaluere effektiviteten i dette tilfellet, halvlederpaneler er i stand til å konvertere lys til strøm med gjennomsnittlig 20%.

Det vil si at hvis solstrålingen er 200 watt, vil det bli mottatt omtrent 40 watt strøm.

Fleksible amorfe solcellepaneler er mye mer tolerante mot overskyet vær enn konvensjonelle stive silisiumbaserte strukturer.

Til sammenligning kan et standard solbatteri i overskyet vær bare fungere med 10% av kapasiteten, mens et fleksibelt panel produserer omtrent 50% av de nominelle verdiene.

Solcellebatteriets fleksibilitet lar deg utstyre det med ujevne tak, flislagte tak og kompleksformede belegg. Samtidig er de ganske allsidige, egnet for installasjon på taket eller fasaden til en bygning

Sollys er en gratis og ubegrenset ressurs. Dette er hans utvilsomme fordel, som uttrykker den ubetingede effektiviteten til solcellepaneler.

I tillegg er denne metoden for energiproduksjon fullstendig miljøvennlig, påvirker ikke miljøtilstanden og skader den ikke. Ved å forlate det populære alternativet til solenergi - termiske kraftverk, reduserer menneskeheten dessuten luftforurensningen.

Ulemper med fleksible solcellepaneler

Ulempene med fleksible solcellepaneler er også nok. For det første er denne teknologien bare i utvikling og har ennå ikke nådd toppen av kapasiteten. Ytelsesmessig er fleksible amorfe batterier dårligere enn stive poly- eller enkrystall-batterier.

Strukturen og prinsippet for drift av fleksible paneler er ganske kompleks, men alle kan bruke dem. Det er nok å installere og koble utstyret riktig

For det andre svikter tynn folie og et minimalt belegglag relativt raskt. Garantiperioden for drift av slike paneler er omtrent 3 år.

Etter dette begynner fotocellene gradvis å bryte ned og krever utskifting.

Det er oppmuntrende at denne industrien utvikler seg raskt og mer holdbare og kraftige forekomster av fleksible solcellepaneler basert på amorf silisium dukker allerede opp.

Andre ulemper er iboende i alle typer solcellepaneler:

• tilbakebetalingstid;
• høye kostnader;
• et stort antall dyre utstyr, i tillegg til selve batteriene;
• væravhengig.

Et fleksibelt panel med en effekt på omtrent 150 watt koster omtrent 40 tusen rubler. eller mer, avhengig av produsent. 20 batterier, et sett med batterier og tilleggsutstyr vil koste en rund sum. Gitt kostnaden for 1 kWh strøm, må du gjenvinne systemet i mer enn ett år.

Hvor og hvordan brukes solenergi?

Fleksible paneler brukes i forskjellige felt. Før du tegner et prosjekt med energiforsyning hjemme ved hjelp av disse solcellepanelene, må du finne ut hvor de brukes og hva er funksjonene i bruken av dem i vårt klima.

Omfang av solcellepaneler

Bruken av fleksible solcellepaneler er veldig bred. De brukes med hell i elektronikk, elektrifisering av bygninger, bil- og flybygging og romgjenstander.

I konstruksjon brukes slike paneler for å levere strøm til bolig- og industribygg.

Solenergi kan være den eneste strømkilden, og kan duplisere den tradisjonelle strømforsyningsordningen, slik at huset i tilfelle av utilstrekkelig effektivitet i en viss periode ikke forblir uten strøm

Bærbare solcelle bærbare ladere er tilgjengelig for alle og selges overalt. Store fleksible turistpaneler for å generere strøm i ethvert hjørne av kloden er veldig populære blant reisende.

En veldig uvanlig, men praktisk idé, er å bruke en veikant som grunnlag for fleksible batterier. Spesielle elementer er beskyttet mot støt og er ikke redd for store belastninger.

Fleksible batterier er også gode fordi de kan brukes i nesten alle situasjoner. De kan enkelt plasseres på taket på bilen eller skroget

Denne ideen er allerede implementert. "Sol" -veien gir energi til landsbyene rundt, mens den ikke tar opp en eneste ekstra meter land.

Funksjoner ved bruk av fleksible amorfe paneler

De som planlegger å begynne å bruke fleksible solcellepaneler som strømkilde for hjemmet, bør kjenne til funksjonene i driften deres.

Solcellepaneler med en fleksibel metallbase brukes der det stilles økte krav til holdbarheten til minikraftverk:

For det første er brukerne bekymret for spørsmålet: hva de skal gjøre om vinteren, når dagtidene er korte og det ikke er nok strøm til at alle enhetene skal fungere?

Ja, i overskyet vær og korte timer med dagslys reduseres panelets ytelse. Det er bra når det er et alternativ i form av muligheten for å bytte til en sentralisert strømforsyning. Hvis ikke, må du lager opp batteri og lade dem i de dagene når været er gunstig.

Et interessant trekk ved solcellepaneler er at når fotocellen varmes opp, reduseres effektiviteten betydelig.

Om sommeren varmer panelene opp, men de fungerer dårligere. Om vinteren, på en solrik dag, er solceller i stand til å fange opp mer lys og konvertere det til energi

Antall klare dager per år varierer etter region. I sør er det selvfølgelig mer rasjonelt å bruke fleksible batterier, siden solen skinner der lenger og oftere.

Siden jorden endrer sin stilling i forhold til sola på dagtid, er det bedre å arrangere panelene universelt - det vil si fra sørsiden i en vinkel på omtrent 35-40 grader. Denne situasjonen vil være relevant både om morgenen og om kvelden, og ved middagstid.

Installasjonsinstruksjoner for solcellepaneler på taket

Hvis du bestemmer deg for at fleksible solcellepaneler basert på amorf silisium er det du trenger for å levere strøm til et privat hjem, kan du begynne å planlegge arbeidet.

Velg riktig utstyr og estimer omtrentlig antall paneler. Les deretter reglene for installasjon og påfølgende vedlikehold av solceller.

Men husk at bruken av tradisjonelle silisium-poly- og enkrystallanaloger er langt mer produktive så langt.

Trinn 1. Beregning av antall paneler

Eventuelt arbeid begynner med prosjektet. For utformingen må du gjøre nødvendige beregninger, nemlig:

• daglig strømforbruk;
• total nødvendig kraft av fotoceller;
• batterikapasitet;
• antall paneler.

Det enkleste er å beregne strømforbruket. For å gjøre dette må du ta hensyn til absolutt alle elektriske apparater som du bruker eller teoretisk kan bruke.

Et enkelt eksempel:

• kjøleskap - 200 W;
• datamaskin - 300 W;
• TV - 150 W;
• økonomiske pærer - 5 stykker på 20 watt hver.

Kraften til hver enhet må være angitt i dokumentasjonen eller på huset. Etter å ha lagt til alle dataene, får vi 750 watt. Basert på denne verdien er valgt inverter - en enhet som konverterer likestrøm til vekselstrøm med ønsket frekvens.

Sørg for å lage en liten margin og velg en omformer som er 0,5 kW kraftigere enn den beregnede verdien. Det vil si at for en total effekt på 0,75 kW er en enhet ikke svakere enn 1,25 kW egnet

For riktig tilkobling er solcellepaneler koblet til batteriene gjennom kontrolleren. Ikke bland kontakter - pluss til plusser, minus til minus. Fra batteriet ledes strømmen til omformeren og deretter til elektriske apparater

Da må du hente batteriene. Batterikapasiteten (for eksempel 200 A показывает h) indikerer hvilken strøm som vil sendes ut med en gitt spenning i en time.

Du kan beregne den nødvendige kapasiteten ved å dele den totale effekten til forbrukere med utgangsspenningen til solbatteriet. I vårt eksempel bruker vi 12-volts batterier. 750/12 = 62,5 A ∙ h.

Men en slik formel er ikke helt sant, siden de fleste batterier ikke kan tømmes til 0. Det er en viss begrensning, for eksempel 40%. Hvis ladenivået synker under, påvirker dette batteriets levetid og kvalitet betydelig.

Denne indikatoren må også legges til formelen:

750 W / (12V × 0,4) = 156,25 A ∙ h.

For å oppnå en slik kapasitet, kan du kombinere en gruppe på 2 batterier på 100 Ah hver til et system.

Antall paneler beregnes ut fra kraften til den valgte modellen og området de skal installeres i. Regionens betydning er vanskelig å overvurdere. Ideelt sett må du finne verdiene for det daglige nivået av solstråling for ditt område. For pålitelighet tas minimumsverdien for året foreløpig - i slutten av desember.

Skematisk kan isolasjonsnivået i forskjellige regioner bli representert som følger. Numeriske verdier finner du i spesialiserte kataloger eller på Internett

Multipliserer denne indikatoren med antall kalenderdager i måneden, får vi antall kilowatt per 1 m2 fleksibelt solbatteri i desember. For eksempel er dette i Moskva 0,33x31 = 10,23 kW / m2, og for Sotsji - 1,25x31 = 38,75 kW / m2. Denne indikatoren kalles antall timer.

Deretter beregner vi det gjennomsnittlige månedlige forbruket - omtrent 25 kW fra det betingede maksimum 0,75 kW som forbrukes av alle enheter samtidig. I en måned må våre fleksible batterier generere minst 25 000 watt, og det er bedre å levere en liten forsyning og runde opp til 30 kW.

Derfor bør en time i Moskva være 30 / 10,23 = 2,93 kW. Hvis de valgte panelene har en effekt på 150 W, er det ikke vanskelig å beregne antallet: 2.93 / 0.15 = 20 stykker.

Etter slike enkle beregninger kan du velge en passende omformer, kontrolleren, batteri og fleksible solcellepaneler i riktig mengde.

Trinn 2. Installasjonsregler

Installasjon av fleksible solceller kan gjøres av deg selv.

For å gjøre dette, er det verdt å bestemme hvor nøyaktig du vil plassere panelene:

• på taket av bygningen;
• på fasaden av huset;
• på en egen struktur;
• kombinert krets.

Det mest populære alternativet er på taket. Hvis formen eller konfigurasjonen av taket ikke tillater dette, er det bedre å bygge en ekstra ramme som batteriene skal plasseres på. Dette er mer kostbart, men hvis taket er skyggelagt eller vanskelig tilgjengelig, blir dette alternativet rasjonelt.

Plassering på fasaden brukes når det ikke er nok plass på taket. Paneler kan bli en del av en designidee og spille rollen som boligdekorasjon

Fleksible solcelleanlegg på undersiden har et klebrig harpiksholdig lag.

Det er nok å fjerne beskyttelsesfilmen og feste panelet på det valgte stedet. Selvfølgelig må overflaten rengjøres og vaskes før montering.

Ingen spesialiserte installasjonsverktøy er nødvendig. Det viktigste er å ta vare på sikkerheten din mens du jobber på taket. Det er også veldig viktig å følge koblingsskjemaet til utstyret og ikke bryte sekvensen

På den ene siden har solmodulen 2 utløpskabler. Hvert panel er plassert slik at disse ledningene deretter kan kombineres med en buss for seriell tilkobling.

Vi anbefaler også å lese vårt andre materiale, som i detalj beskriver installasjonsdiagrammer og metoder for tilkobling av solcellepaneler. Flere detaljer - her.

Trinn 3. Systemvedlikehold etter installasjon

Etter å ha installert fleksible solceller, må de hele tiden ivaretas og overvåkes, ellers kan effektiviteten deres synke dramatisk. Det viktigste er å holde panelene rene. Støv, skitt, fugletråkk - alle disse faktorene reduserer ytelsen til systemet, siden de begrenser solopptaket av fotoceller.

Solcellepaneler må tørkes når de blir skitne. Derfor anbefales det ikke å plassere dem på vanskelig tilgjengelige steder på et sammensatt tak.

Hvis systemet ikke selv kan betjenes av deg, kan du alltid finne en kunstner med passende maskiner og utstyr. Selvfølgelig vil det bli dyrere.

Amorfe silisiumbaserte solcellepaneler, som harde analoger, kan vaskes med en vanlig våt svamp eller en mikrofiberklut. Panelet er ikke redd for vann (tross alt er dette utstyret installert utendørs), hvis du vasker dem regelmessig, vil de vare lenger

Et annet problem som er relevant for regionene våre er snø. Om vinteren sovner batteriene i snø og slutter å fungere. Nedbør må rengjøres konstant, men ikke for grovt, ellers kan utstyret i seg selv bli skadet.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Videoer og anmeldelser som ser på fleksible paneler fra populære produsenter vil hjelpe deg å ta det riktige valget. Du vil kunne se hvordan huset ditt vil se ut etter installasjon av utstyr, eksperter vil hjelpe deg å velge riktig mengde batterier og vurdere installasjonsregler.

Hvordan fleksible solcellepaneler er ordnet og hva de er laget av:

Du kan installere et fleksibelt batteri i en leilighet i fasaden til en høyhus, hvorfor ikke:

Litt mer om produksjonen og fordelene med fleksible elementer:

Solcellepaneler gjør det mulig å bli ustabil, ikke å overvåke gasspriser og verktøy. Hvis du investerer et visst beløp en gang, kan du bruke ubegrenset energi til å bruke husholdningsapparater, hjemmevarme og lade batteriet til et elektrisk kjøretøy. Flere og flere bytter til alternativ energi, fordi fremtiden ligger bak den.

Hvis du har den nødvendige kunnskapen eller erfaringen om temaet til artikkelen vår, kan du dele den med leserne våre. Eller kanskje du måtte installere solcellepaneler selv? Fortell oss hvordan du gjorde det. Du kan supplere kommentarene dine med bilder.