Солнечные батареи и их эффективность

солнечные батареи и их эффективностьВ последнее время солнечная энергетика все больше присутствует во всех новостях. Такое ощущение, что «новый прорыв» в технологии производства солнечных батарей происходит чуть ли не каждые две недели. Так давайте зададим вопрос – а насколько хороши современные солнечные батареи?

Начнем с определения терминов. Фотоэлементы преобразуют солнечную энергию в электрическую.  Фотоэлементы в раме из алюминия (обычно 60 штук) представляют собою солнечную батарею или солнечную панель. Это различие между фотоэлементами и солнечными батареями очень важно для нас, так как эффективность фотоэлементов теряется при формировании солнечной батареи. «Эффективность» в данном контексте понимается как количество электроэнергии, вырабатываемой на единицу солнечной энергии, попадающей на панель. Фотоэлементы с лабораторным КПД 40%, собранные в солнечную батарею, не дадут тот же уровень выходной мощности. Совсем недавно мы читали сообщение о том, что, например, компания SunPower, один из крупнейших производителей солнечных батарей в мире, похвасталась своей серией Е с эффективностью 24,1%. И опять же это только лабораторные испытания! Хотя такая эффективность солнечной батареи и стоит в начале рейтинга, однако, с точки зрения обывателя, это не кажется такой уж и огромной цифрой на фоне 100 процентов. И эффективность более 20% — это явно не предел. Однако, при относительно высокой стоимости таких высокопроизводительных солнечных батарей от известных лидеров рынка, не каждый потенциальный покупатель домашней солнечной электростанции будет стремиться к их покупке. Такие солнечные батареи обычно устанавливают большие энергокомпании, у которых в обороте крутится много денег, и которые стремятся к максимальной прибыли. Обычный пользователь солнечной электростанцией выберет, скорее всего, более дешевые поликристаллические панели, при условии, что мировой рынок просто заполонен дешевыми солнечными батареями среднего качества китайского производства с КПД до 17%.

На многих крупных солнечных электростанциях для повышения эффективности используют современную технологию концентрации солнечных лучей. Для этого применяются специальные зеркала или линзы, которые сосредотачивают солнечные лучи на трубках с жидкостью для производства пара и вращения турбин. Немецким ученым при помощи такой технологии удалось увеличить КПД солнечных панелей до 40%, а в полевых испытаниях эффективность установки достигла 28,5%.

Увеличение эффективности солнечных батарей стоит больших денег, которые тратятся на исследования. Как результат, стоимость солнечные батареи с высокой эффективностью значительно выше, чем батареи, собранной из поликристаллических фотоэлементов. 

Итак, ответим на вопрос, заданный нами в начале публикации: максимальная эффективность современных солнечных батарей для обывателя составляет около 20% максимум и около 40% для крупных коммерческих солнечных электростанций.

С каждым днем технологии производства солнечных батарей улучшаются, в них вкладываются огромные деньги. Но прорывы в технологиях даже на лабораторном уровне, во-первых, не случаются каждый день, а во-вторых, чтобы реализовать эти новые технологии в потребительских товарах, нужно времени больше, чем просто одна ночь.

Цены на солнечные батареи продолжают падать, хотя и не так быстро, как нам хотелось бы. Но перспективы есть. Последние технологические достижения показывают, что солнечная энергетика находится на пике популярности. Недаром же всеми любимый миллиардер Илон Маск, владелец компании Тесла, совсем недавно приобрел за 2,3 млрд долларов известного производителя солнечных батарей компанию SolarCity. И сразу же сообщил, что заинтересован в производстве покрытия для крыш на основе солнечных батарей. Начало выпуска таких недорогих «солнечных крыш» планируется уже в четвертом квартале этого года.

Смогут ли амбиции Илона Маска внести изменения в бизнес по производству солнечных батарей? Время покажет.

Написать нам