Izčrpavanje energetskih virov nas sili v iskanje novih virov energije. V takih okoliščinah je najboljša rešitev uporaba obnovljive energije sonca. Naprava za pretvarjanje svetlobne energije v električno energijo se imenuje sončna baterija. Vse pogosteje ljudje, ki jim je mar za prihranek denarja, razmišljajo o namestitvi sončnih kolektorjev v svoje domove. V članku bomo razumeli vrste takšnih baterij, njihove prednosti in slabosti ter vam povedali tudi, katera oblika je najboljša za vaš dom.
Območja uporabe
Sončne baterije so našle uporabo na številnih področjih človeškega življenja. Uporabljajo se v vesoljskih postajah in pri gradnji letal. V Franciji so zgradili avtocesto na sončno energijo, ki zagotavlja električno energijo za ulično razsvetljavo majhne vasi. V sredozemskih državah so takšne baterije nameščene na strehah hiš.za zadovoljitev povpraševanja po topli vodi. Uporabljajo se v električnih vozilih in uličnih svetilkah. Svetilke na sončno energijo so priljubljene pri oblikovanju dekorativne osvetlitve stavb, skulptur, parkov in sosednjih ozemelj. Prenosne naprave so opremljene s takšnimi viri energije: svetilke, kalkulatorji, predvajalniki. Južna Koreja je izumila sončno ploščo, ki jo je mogoče namestiti pod človeško kožo za napajanje vsadkov, kot je srčni spodbujevalnik.
Prednosti in slabosti
Glavna prednost sončnih kolektorjev je uporaba čiste, obnovljive sončne energije. Fotocelice ne onesnažujejo okolja in ne ustvarjajo hrupa. Zasnova baterije je precej preprosta, tako da so okvare redke. Poleg tega lahko povečate moč naprave s povečanjem števila plošč. Sončne plošče so trpežne, njihova življenjska doba je več desetletij. Ne potrebujejo posebne nege, potrebno jih je le občasno obrisati pred prahom.
Slabosti vključujejo zapletenost sestavljanja in konfiguriranja velikih sistemov. Prenosne baterije ne zahtevajo prilagajanja. Sončne baterije imajo nizek izkoristek, le okoli 20%. Da bi zadostili potrebam po električni energiji majhne hiše, je potrebno namestiti baterije na velikem območju. Stroški sončnih kolektorjev so še vedno visoki. To je posledica posebnosti njihove proizvodnje.
Načelo dela
Najbolj priljubljenaSilicijevi kristali so material za izdelavo gospodinjskih sončnih celic. Silicijeve rezine so polprevodnik, ki pretvarja svetlobno energijo sonca v električno energijo. Nabira se v bateriji. Sončni paneli proizvajajo enosmerni tok. Primeren je za napajanje LED diod. Če se energija sonca uporablja za napajanje gospodinjskih električnih aparatov, je treba zasnovo dopolniti z inverterskim pretvornikom DC-AC. Solarni modul je prekrit s kaljenim steklom za zaščito pred atmosferskimi dejavniki in prahom.
Ogledi
Silicijeve sončne celice so na voljo v treh vrstah: monokristalne, polikristalne in amorfne.
Monokristalne plošče so izdelane iz silicija visoke čistosti pod vplivom temperature 1400 stopinj Celzija. Kot rezultat dobimo kristal s premerom 14-20 cm in dolžino do 2 metra. Kristal se razreže na plošče debeline 250-300 mikronov in položi na mrežo elektrod. Učinkovitost takšnih plošč doseže 19%, gospodinjski moduli se ponašajo s 14-18%. Zaradi kompleksne proizvodne tehnologije so monokristalni solarni paneli dražji od polikristalnih. Poleg tega je silicijev kristal poligon, zato uporabne površine modula ne bo mogoče v celoti zapolniti. Barva posameznih kristalov je črna ali temno modra.
Polikristalni sončni paneli so izdelani z uporabo poenostavljene tehnologije pri nižjih temperaturah. Polprevodniški kristali imajo različne smeri, kar zmanjšuje učinkovitost do12-14 %. Poleg tega je življenjska doba polikristalnih baterij 25 let, kar je polovica manj kot pri monokristalnih baterijah. Polikristali so svetlo modri in popolnoma zapolnijo solarni modul. Prednost polikristalnih sončnih celic pred monokristali je sposobnost absorbiranja razpršene svetlobe. Tako se kopičenje energije izvaja tudi v oblačnem vremenu in v mraku.
Amorfni sončni paneli so izdelani iz silicijevega vodika s filmsko tehnologijo. Učinkovitost takšnih modulov je precej nizka, približno 5%. Vendar pa absorbirajo razpadlo svetlobo 20-krat bolje kot druge vrste baterij. Pogosto obstajajo kombinacije amorfnega silicija s poli- ali monokristali. To vam omogoča združevanje prednosti različnih vrst polprevodnikov.
Kako izbrati?
Za kaj se torej odločiti, polikristalne ali monokristalne sončne celice?
Bodite pozorni na dejstvo, da je potrebno moč pridobiti iz katere koli vrste baterije. Vprašanje je v razpoložljivem območju za njihovo namestitev. Če ni dovolj prostora, se je bolje ustaviti pri monokristalnih modulih z najvišjo učinkovitostjo. Če vprašanje površine ni pomembno, bodo polikristalne sončne celice za dom najboljša rešitev. Z enako močjo in glede na to, da polikristali stanejo približno 10 % manj, bodo celotni stroški sončne elektrarne nekoliko cenejši. Poleg tega polikristalni sončni paneli absorbirajo energijo tudi v oblačnem vremenu.
Problem izčrpavanja fosilne energijese vsako leto poslabša, stopnja onesnaženosti okolja pa postaja vse bolj akutna. V zvezi s tem je veliko ljudi posvečalo veliko pozornost alternativnim virom energije. Obetavna smer je pridobivanje električne energije iz svetlobne energije sonca. Sončne plošče se uporabljajo za pretvarjanje svetlobe v električno energijo. So trpežni, ne ustvarjajo hrupa, enostavni za uporabo. Pri proizvodnji solarnih modulov se uporabljajo mono- in polikristali silicija. Monokristalni paneli so učinkovitejši, polikristalni solarni paneli pa lahko absorbirajo razpadlo svetlobo in so nekoliko cenejši.
