Күн панели – күн нурун сиңирүү аркылуу фотоэлектрдик эффект же фотохимиялык эффект аркылуу күн радиациясын түз же кыйыр түрдө электр энергиясына айландыруучу түзүлүш.Көпчүлүк күн батареяларынын негизги материалы "кремний" болуп саналат.Фотондор кремний материалы тарабынан сиңет;фотондордун энергиясы кремний атомдоруна өтөт, бул электрондордун өтүшүн жана потенциалдар айырмасын пайда кылуу үчүн PN түйүнүнүн эки тарабында чогулган эркин электрондорго айланат.Тышкы чынжыр күйгүзүлгөндө, бул чыңалуунун таасири астында, белгилүү бир чыгуу күчүн өндүрүү үчүн тышкы чынжыр аркылуу агып өткөн ток болот.Бул процесстин маңызы: фотон энергиясын электр энергиясына айландыруу процесси.
Күн панелинин кубаттуулугун эсептөө
Күн AC энергиясын өндүрүү системасы күн панелдеринен, заряд контролерлордон, инверторлордон жана батарейкалардан турат;күн туруктуу электр энергиясын өндүрүү системасы инверторду камтыбайт.Күн энергиясын өндүрүү тутумун жүктү жетиштүү кубаттуулук менен камсыз кылуу үчүн, электр приборунун кубаттуулугуна жараша ар бир компонентти туура тандоо керек.Эсептөө ыкмасын киргизүү үчүн мисал катары 100 Вт чыгаруу күчүн алып, аны күнүнө 6 саат колдонуңуз:
1. Биринчиден, суткасына ватт-саат керектөөнү (анын ичинде инвертордун жоготууларын эске алуу менен) эсептеп алыңыз: эгерде инвертордун конверсиялык эффективдүүлүгү 90% болсо, анда чыгаруу кубаттуулугу 100 Вт болгондо, иш жүзүндө 100 Вт/90 % болушу керек. =111W;эгерде ал суткасына 5 саат колдонулса, чыгаруу кубаттуулугу 111W*5 саат=555Wh.
2. Күн панелин эсептөө: 6 сааттык күнүмдүк эффективдүү күн убактысына ылайык жана заряддоо эффективдүүлүгүн жана заряддоо процессиндеги жоготууларды эске алуу менен, күн панелинин кубаттуулугу 555Wh/6h/70%=130W болушу керек.Алардын ичинен 70% кубаттоо процессинде күн панели колдонгон чыныгы энергия.
Күн панелинен электр энергиясын өндүрүүнүн натыйжалуулугу
Кремнийдин монокристалдуу күн энергиясынын фотоэлектрдик конверсия эффективдүүлүгү 24%ке чейин, бул күн батареяларынын бардык түрлөрүнүн арасында фотоэлектрдик конверсиянын эң жогорку эффективдүүлүгү.Бирок монокристаллдуу кремний күн батареяларын жасоо өтө кымбат болгондуктан, алар азырынча кеңири жана универсалдуу көп санда колдонула элек.Поликристаллдуу кремний күн батареялары өндүрүштүн наркы боюнча монокристаллдуу кремний күн батареяларына караганда арзаныраак, бирок поликристалл кремний күн батареяларынын фотоэлектрдик конверсиялык эффективдүүлүгү бир топ төмөн.Мындан тышкары, поликристаллдуу кремний күн батареяларынын иштөө мөөнөтү да монокристаллдуу кремний күн батареяларына караганда кыскараак..Ошондуктан, наркы аткаруу жагынан, монокристалл кремний күн батареялары бир аз жакшыраак.
Окумуштуулар кээ бир аралаш жарым өткөргүч материалдар күндүн фотоэлектрдик конверсиялык пленкалар үчүн ылайыктуу экенин аныкташкан.Мисалы, CdS, CdTe;III-V кошунду жарым өткөргүчтөр: GaAs, AIPInP ж.б.;бул жарым өткөргүчтөрдөн жасалган ичке пленкалуу күн батареялары фотоэлектрдик конверсиянын жакшы эффективдүүлүгүн көрсөтөт.Бир нече градиент энергия диапазону бар жарым өткөргүч материалдар күн энергиясын сиңирүүнүн спектрдик диапазонун кеңейтип, ошону менен фотоэлектрдик конверсиянын эффективдүүлүгүн жогорулата алат.Ошентип, жука пленкалуу күн батареяларынын көптөгөн практикалык колдонмолору кеңири перспективаларды көрсөтөт.Бул көп компоненттүү жарым өткөргүч материалдардын ичинен Cu(In,Ga)Se2 эң сонун күн нурун сиңирүүчү материал болуп саналат.Анын негизинде кремнийге караганда бир кыйла жогору фотоэлектрдик конверсия эффективдүүлүгүнө ээ жука пленкалуу күн батареяларын долбоорлоого болот жана жетишүүгө мүмкүн болгон фотоэлектрдик конверсиянын ылдамдыгы 18% түзөт.
Күн панелдеринин иштөө мөөнөтү
Күн панелдеринин иштөө мөөнөтү клеткалардын материалдары, чыңдалган айнек, EVA, TPT ж.б.у.с. менен аныкталат. Негизинен жакшыраак материалдарды колдонгон өндүрүүчүлөр жасаган панелдердин иштөө мөөнөтү 25 жылга чейин жетиши мүмкүн, бирок айлана-чөйрөнүн таасири менен, күн батареялары Тактанын материалы убакыттын өтүшү менен эскирип калат.Кадимки шарттарда электр 20 жыл колдонуудан кийин 30% га, 25 жыл колдонуудан кийин 70% га төмөндөйт.
Посттун убактысы: 2022-жылдын 30-декабрына чейин