Гнучка сонячна батарея
Гибкие солнечные батареи
(на русском языке)
Тип | Коефіцієнт фотоелектричного перетворення, % |
---|---|
Кремнієві | |
Si (кристалічний) | 24,7 |
Si (полікристалічний) | 20,3 |
Si (тонко плівкова передача) | 16,6 |
Si (тонко плівковий субмодуль) | 10,4 |
III-V | |
GaAs (кристалічний) | 25,1 |
GaAs ((тонкоплівковий) | 24,5 |
GaAs (полікристалічний) | 18,2 |
InP (кристалічний) | 21,9 |
Тонкі плівки халькогенідів | |
CIGS (фотоелемент) | 19,9 |
CIGS (субмодуль) | 16,6 |
CdTe (фотоелемент) | 16,5 |
Аморфний/Нанокристалічний кремній | |
Si (аморфний) | 9,5 |
Si (нанокристалічний) | 10,1 |
Фотохімічні | |
На базі органічних барвників | 10,4 |
На базі органічних барвників (субмодуль) | 7,9 |
Органічні | |
Органічний полімер | 5,15 |
Багатошарові | |
GaInP/GaAs/Ge | 32,0 |
GaInP/GaAs | 30,3 |
GaAs/CIS (тонкоплівковий) | 25,8 |
a-Si/mc-Si (тонкий субмодуль) | 11,7 |
Сонячні батареї мають деякі переваги, які забезпечили їм популярність незважаючи на чималу ціну:
- відсутність рухомих частин. Це спрощує монтаж та обслуговування. Це дуже важливо при використанні у житлових будинках, де наявність шуму може дратувати мешканців;
- не обов’язкове чітке орієнтування на сонце. Сонячна батарея працює навіть коли промені сонця падають під гострим кутом, хоч зрозуміло, що це знижує ефективність. Чого не скажеш про сонячні концентратори. Навіть невелике відхилення від оптимального положення до сонця, знижує потужність концентратора практично до нуля;
- сонячна батарея працює при розсіяному освітленні, наприклад при хмарній погоді. Так, ефективність сонячних батарей буде нижча, але вона хоча б щось буде генерувати, на відміну від сонячних концентраторів, які працюють лише при наявності прямих сонячних променів.
Тестування гнучкої сонячної батареї
Перейдемо від теорії до експериментів. Я замовив для іспитів гнучку сонячну батарею у http://plasticphotovoltaics.org/. До речі, безкоштовно. Її навіть не пакували. Наклеїли адресу і відправили звичайною поштою. Це дійсно надгнучка плівкова сонячна батарея. Таку батарею можна згорнути у рулон і транспортувати у тубусі. Вона не боїться ударів та деформації. Оскільки це тонка і майже прозора плівка її можна наклеїти на вікна, стіни, тощо. А плівкова технологія дозволяє значно зменшити вагу, вартість сонячних батарей та їх транспортування і монтаж.Але щодо ефективності таких батарей? Як і очікувалось, плівкова технологія не може забезпечити вищої ефективності за кристалічні та полікристалічні батареї. Для порівняння я взяв кристалічну та нашу піддослідну надгнучку плівкову сонячну батарею.
Експерименти показали наступні результати:
Кристалічна | Плівкова | |
---|---|---|
Напруга холостого ходу, B | 2.22 | 8.14 |
Струм короткого замикання, мА | 24.2 | 7.15 |
Довжина, мм | 40 | 100 |
Ширина, мм | 40 | 80 |
Площа, cm2 | 16 | 80 |
Кристалічна | Плівкова | |
---|---|---|
Напруга, В | 0.2 | 0.082 |
Струм, мА | 23 | 6.8 |
У наступному експерименті я міняв опір навантаження, при цьому вимірював напругу і струм. По отриманим даним створив графіки для обох сонячних батарей, які відображують їх потужність в залежності від навантаження.
Приблизні графіки такі:
Я назвав графіки приблизними, оскільки освітлення було не максимальним. Однак, головна мета не вияснити абсолютні значення, а показати, що ефективність використання сонячних батарей також залежить від їх правильного підбору до навантаження.
З отриманих даних з’ясувалося, що максимальна потужність цих двох сонячних батарей приблизно однакова, але досягається при різних навантаженнях. Кристалічна батарея більш ефективна за плівкову при більших струмах. Зверніть увагу на розміри цих двох батарей. Площа плівкової сонячної батареї в 5 разів більша за кристалічну, при майже однаковій потужності. Але вага плівкової батареї значно нижча.
Отже, можна сказати, що ефективність плівкових батарей в рази нижча, що є логічним і очікуваним результатом. Але, якщо ціна їх буде нижча у 5-6 разів за кристалічні, це може викликати невеличкий бум. Сподіваюсь, хоча б у сфері надлегких, мобільних, розкладних автономних сонячних міні станцій, наприклад для туристів. Також, використання плівкової технології дозволить створювати, наприклад, наліпки на стекла, які одночасно будуть захищати приміщення від зайвого сонячного світла, та одночасно заряджати Ваш мобільний, тощо. Наднизька вага таких батарей може розширити їх використання у мініатюрних рішеннях. Гнучкість таких батарей може дозволити монтувати їх у одяг, чи будь які інші речі.
Успіхів!
Дивись також:
Недавні записи
- Комп'ютерний зір (Машинний зір)
- Деякі думки про точність вимірювань в електроприводі
- Датчики Холла 120/60 градусів
- Модуль драйверів напівмосту IGBT транзисторів
- Драйвер IGBT транзисторів на A316J
- AS5600. Варіант встановлення на BLDC мотор
- DC-DC для IGBT драйверів ізольований 2 W +15 -8 вольт
- U-FOC - Векторне керування безколекторними моторами
- FOC - своя реалізація векторного керування. Підбиваю підсумки 2022 року
- Конструктор регуляторів моторів. Підбиваю підсумки 2022 року.
Tags
ngnix flash flask i2c servo dma gpio avr solar bme280 docker eeprom sms java-script barometer rtc dht11 ssd1306 bldc motor raspberry-pi ssd1331 mpu-9250 dc-dc rfid foc st-link usb remap pwm capture soldering nodemcu lcd eb-500 esp8266 mpu-6050 nvic usart books mpx4115a timer adc bluetooth tim programmator meteo sensors led python websocket hih-4000 html pmsm mongodb bmp280 gps encoder displays smd stm32 css git examples rs-232 ethernet brushless 3d-printer watchdog max1674 exti atmega options battery uart wifi bkp piezo web
Архіви