Tipos de painéis solares: uma revisão comparativa de projetos e conselhos sobre a escolha de painéis

Policristalino

Descrição

Todos os dispositivos de silício reagem exageradamente ao superaquecimento. A temperatura recomendada para medir a geração de energia é de 25 graus. Mesmo com um aumento de apenas um grau, o desempenho diminui em 0,5%.

A pureza do silício é muito menor do que as discutidas acima, a presença de impurezas e inclusões estranhas também é permitida. Isso reduz o custo. Para este tipo de painéis, o metal é simplesmente vazado em moldes. Então, usando técnicas especiais, são formados cristais, cuja direção não precisa ser controlada.

O silício resfriado é cortado em camadas, processando-as de acordo com um algoritmo especial.

As vantagens do silício amorfo são totalmente reveladas na sombra e com o início dos dias nublados e são quase invisíveis no tempo ensolarado.

Eles também não precisam de mecanismos rotativos, pois são fixos permanentemente.

Este tipo de painéis custa menos do que os orientados. Sua eficácia cai 20% após 20 anos de uso.

Imperfeições

Obviamente são:

• Menor eficiência;
• Grande área de instalação necessária.

Nos últimos anos, graças a novas pesquisas e tecnologias emergentes, a eficiência tem aumentado constantemente, chegando até 20% para alguns painéis.

Os melhores painéis solares para turistas

SW-H05

Esta é a bateria solar mais econômica da nossa seleção, que permite carregar telefones, tablets, e-books e outros equipamentos. No entanto, vale a pena considerar que a corrente de carga aqui é de apenas 1 A, portanto, o dispositivo carregará por um longo tempo.

Este painel solar é uma placa com quatro anéis nos cantos, com os quais você pode prendê-lo a uma árvore ou a uma mochila. Adequado para carregar dispositivos móveis enquanto pesca, caça ou no carro.

Gol Zero Nomad 7 Plus

O painel de viagem compacto está equipado com um módulo monocristalino de 7W. Ela está "vestida" em um estojo lacrado que não tem medo de chuva, neve e até de cair no rio. O dispositivo está equipado com dois conectores USB: um padrão e um carregador proprietário Guide 10 Plus.

O painel solar possui um bolso de malha no qual você pode colocar dispositivos recarregáveis. Além disso, o design é equipado com presilhas que são presas à mochila, a bateria pode ser carregada diretamente na mochila. Há um indicador de intensidade de carga aqui. Mostra quão bem os raios do sol atingem o painel.

FSM 14-MT

A bateria solar é composta por 4 módulos monocristalinos com uma potência total de 14 watts. A corrente de carga máxima é de 2,5A.Ele se dobra em uma bolsa comum que pode ser colocada no porta-malas de um carro, bicicleta ou em uma mochila.

A eficiência deste dispositivo é de 18%, sujeito à luz solar direta. O dispositivo pesa apenas 850 gr.

Topray Solar TPS-102-15

Esta é uma bateria solar de carro barata para carregamento de bateria. Se a bateria descarregar repentinamente na estrada (embora seja melhor não permitir isso), este painel solar permitirá que você a carregue. A potência total da bateria é de 15W.

O dispositivo vem com clipes jacaré para a bateria e um adaptador de isqueiro. Além da bateria do carro, você também pode carregar dispositivos eletrônicos.

Painel Solar Bio Lite 10+

Esta bateria solar é uma combinação de um módulo solar e um Power Bank com capacidade de 3000 mAh. Com ele, você pode carregar vários gadgets, e ele carrega bem rápido. Existem dois conectores: USB e microUSB.

O suporte de metal, equipado com o design do painel, permite colocar a bateria no suporte. É verdade que vale a pena considerar que o painel é monocristalino, não amorfo, por isso não será carregado em tempo nublado.

Dicas de eletricista:

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Baterias de filme à base de telureto de cádmio

O cádmio é um material com alto nível de absorção de luz, descoberto como material para células solares na década de 70.Hoje, esse material é usado não apenas no espaço, em órbita próxima à Terra, mas também é usado ativamente como material para painéis solares para uso doméstico convencional.

O principal problema no uso desse material é sua toxicidade. No entanto, a pesquisa sugere que o nível de cádmio. que escapa para a atmosfera é muito pequeno para ser prejudicial à saúde humana. Além disso, apesar da baixa eficiência em torno de 10%, o custo por unidade de energia em tais baterias é menor que o dos análogos.

Visão geral de dispositivos sem silício

Alguns painéis solares feitos com metais raros e caros têm uma eficiência de mais de 30%. Eles são muitas vezes mais caros que seus equivalentes de silício, mas ainda ocupavam um nicho comercial de alta tecnologia devido às suas características especiais.

Painéis solares de metais raros

Existem vários tipos de painéis solares de metal raro, e nem todos são mais eficientes que os módulos de silício monocristalino.

No entanto, a capacidade de trabalhar em condições extremas permite que os fabricantes desses painéis solares produzam produtos competitivos e realizem pesquisas adicionais.

Painéis feitos de telureto de cádmio são usados ​​​​ativamente no revestimento de edifícios nos países equatoriais e árabes, onde sua superfície aquece até 70-80 graus durante o dia

As principais ligas utilizadas para a fabricação de células fotovoltaicas são telureto de cádmio (CdTe), seleneto de índio cobre gálio (CIGS) e índio cobre seleneto (CIS).

O cádmio é um metal tóxico, enquanto o índio, o gálio e o telúrio são bastante raros e caros, então a produção em massa de painéis solares baseados neles é teoricamente impossível.

A eficiência de tais painéis está no nível de 25-35%, embora em casos excepcionais possa atingir até 40%. Anteriormente, eles eram usados ​​principalmente na indústria espacial, mas agora uma nova direção promissora apareceu.

Devido ao funcionamento estável das fotocélulas feitas de metais raros em temperaturas de 130-150°C, elas são usadas em usinas de energia solar térmica. Ao mesmo tempo, os raios do sol de dezenas ou centenas de espelhos são concentrados em um pequeno painel, que simultaneamente gera eletricidade e transfere energia térmica para um trocador de calor de água.

Como resultado do aquecimento da água, o vapor é formado, o que faz com que a turbina gire e gere eletricidade. Assim, a energia solar é convertida em energia elétrica simultaneamente de duas maneiras com a máxima eficiência.

Análogos poliméricos e orgânicos

Módulos fotovoltaicos baseados em compostos orgânicos e poliméricos começaram a ser desenvolvidos apenas na última década, mas os pesquisadores já fizeram progressos significativos. A empresa europeia Heliatek mostra o maior progresso, que já equipou vários arranha-céus com painéis solares orgânicos.

A espessura de sua construção de filme em rolo HeliaFilm é de apenas 1 mm.

Na produção de painéis poliméricos são utilizadas substâncias como fulerenos de carbono, ftalocianina de cobre, polifenileno e outras. A eficiência dessas células solares já atinge 14-15%, e o custo de produção é várias vezes menor que o dos painéis solares cristalinos.

A questão do período de degradação da camada orgânica de trabalho é aguda. Até agora, não é possível confirmar com segurança o nível de sua eficiência após vários anos de operação.

As vantagens dos painéis solares orgânicos são:

• a possibilidade de descarte ambientalmente seguro;
• baixo custo de produção;
• projeto flexível.

As desvantagens de tais fotocélulas incluem eficiência relativamente baixa e a falta de informações confiáveis ​​sobre os termos de operação estável dos painéis. É possível que em 5 a 10 anos todas as desvantagens das células solares orgânicas desapareçam e elas se tornem sérias concorrentes das pastilhas de silício.

Tipos de painéis solares

Os painéis solares no telhado da casaOs módulos solares diferem no material de que são feitos e na tecnologia de produção. Esses fatores formam o preço de tais módulos. Assim, as baterias são divididas em dois grupos:

• silício;
• filme.

Por sua vez, o silício inclui:

• policristalino;
• monocristalino;
• amorfos (dependendo das características da produção, podem ser filme).

Os filmes são divididos em:

• filme fino;
• polimérico;
• usando seleneto de cobre - índio.

Tome nota: as caldeiras solares de água podem ser úteis e convenientes para uso doméstico, pois combinam a funcionalidade de um coletor solar e um tanque de água.

Para os fãs de gadgets, um módulo solar de bolso é útil. É uma escolha ideal para carregar dispositivos portáteis com uma bateria fraca. Os painéis solares à base de silício são considerados os mais populares entre os consumidores. Esta substância é bastante barata e, portanto, o preço desses painéis é baixo. Mas o desempenho é maior do que outros tipos de painéis.

A história do desenvolvimento

As baterias solares começaram seu desenvolvimento no distante século 19.O pré-requisito para isso foi a pesquisa revolucionária sobre a transformação da energia solar em um componente mais material.

Os primeiros painéis solares tinham uma eficiência de apenas 1%, e sua base química era o selênio. A primeira contribuição para o desenvolvimento de tais baterias foi feita por A. Becquerel, W. Smith, C. Fritts.

Mas usar apenas 1% de toda a energia fornecida ao painel solar é muito pouco. Esses elementos não podiam fornecer energia ininterrupta ao equipamento, então a pesquisa continuou.

Em 1954, três cientistas - Gordon Pearson, Darryl Chapin e Cal Fuller - inventaram uma bateria já com uma eficiência de 4%. Ela trabalhou em silício e, posteriormente, sua eficiência foi aumentada para 20%.

Atualmente, os painéis solares produzem apenas 1% de toda a energia do mundo. São realizados principalmente em locais de difícil acesso para eletrificação. Esta fonte de alimentação é amplamente utilizada na indústria espacial. Especialistas acreditam que todos os caminhos estão abertos para essa bateria, porque a cada ano a atividade solar aumenta.

Em nossas latitudes, essas baterias são instaladas em residências particulares para economizar o consumo de energia e cuidar do meio ambiente.

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Análise

É considerado o mais conveniente da linha. Com ele, seus gadgets favoritos sempre recebem a porção necessária de energia. A única condição para isso é o tempo ensolarado, pois em dias nublados, o que é compreensível, a carga é sensivelmente reduzida.

Incluiu:

• painel solar;
• adaptador para isqueiro do carro.

Preço

Curiosidades da energia solar

À luz do exposto, os chamados "reviews" que podem ser encontrados no youtube parecem especialmente engraçados.

O autor compara módulos de diferentes gerações. Mono - com 2 pneus, poli - com 3 pneus. Na transição de 2 para 3 barramentos, bem como na transição para os 4 barramentos coletores de corrente agora padrão, a eficiência das células solares aumenta em vários por cento. Portanto, a diferença de potência não se deve ao tipo de cristal, mas sim à geração e qualidade das células solares. Além disso, a fonte das células solares é desconhecida para a marca que o autor “revê”, e elementos de diferentes fabricantes podem ser usados ​​de lote para lote.

Às vezes, na Internet, você pode ler esse "absurdo":

As mais eficazes em tempo nublado são as baterias policristalinas de silício, que absorvem bem não apenas a radiação solar direta, mas também a luz dispersa que penetra nas nuvens. Isso se deve ao fato de os cristais de silício em células policristalinas não estarem orientados de forma ordenada, mas de forma caótica, o que, por um lado, reduz a eficiência da bateria na incidência direta da radiação solar e, por outro, , reduz-o ligeiramente em iluminação difusa típica de tempo nublado.

Pesquisa e desenvolvimentos mais recentes no campo da melhoria da eficiência

Vale a pena se debruçar separadamente sobre as últimas conquistas no campo do aumento da eficiência e considerar os painéis solares mais eficientes. Muitos deles ainda estão em fase de desenvolvimento teórico e não foram totalmente testados em condições reais de operação.

Modelos experimentais são apresentados pelos seguintes fabricantes:

• A Sharp preparou amostras de produtos com uma eficiência de cerca de 44,4%. Seus produtos ainda ocupam uma posição de liderança em todo o mundo.Os desenvolvimentos mais recentes são diferenciados por um dispositivo complexo, consistem em três camadas e vários anos foram gastos em desenvolvimento e teste. Modelos mais simples ainda operam com 37,9% de eficiência, o que é um grande avanço tecnológico em relação aos sistemas convencionais.
• Painéis solares desenvolvidos pelo instituto de investigação espanhol - IES. Durante os testes, eles mostraram uma eficiência de 32,6%. Essa alta eficiência foi alcançada através do uso de módulos de duas camadas. O custo dos produtos é menor do que o de outros fabricantes, mas nesta fase é economicamente inviável e impraticável usá-los em edifícios residenciais comuns.

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