Panele słoneczne najnowszej generacji tego roku. Panele słoneczne. Ogniwa słoneczne z kropkami kwantowymi

W ostatnich latach ludzkość szeroko wykorzystała panele słoneczne jako alternatywne źródło energii. Fotokomórki ceramiczne stosowane dziś w systemach przetwarzania promieniowania słonecznego na energię elektryczną są stale udoskonalane w celu zwiększenia ich wydajności. Ponadto tradycyjne panele, które nie zawsze pasowały do ​​​​wystroju zewnętrznego, stopniowo odchodzą w przeszłość i są zastępowane nowymi projektami.

Aby nie zepsuć wyglądu domu, konieczne jest zastosowanie płytek solarnych ze zintegrowanymi fotokomórkami. Takie pokrycie dachowe jest w stanie połączyć swoje główne funkcje związane z ochroną domu z wytwarzaniem energii elektrycznej, która może zostać wykorzystana na potrzeby domowe. Stosując dachówki fotowoltaiczne do pokrycia dachowego istnieje możliwość odprowadzenia nadwyżki wytworzonej energii elektrycznej do ogólnej sieci energetycznej, zmniejszając w ten sposób koszty własne.

Na współczesnym rynku najbardziej znanym zagranicznym producentem jest angielska firma Solar Slate, która produkuje wysokiej jakości produkty dachowe z wbudowanymi fotokomórkami, których nawet z bliskiej odległości nie można odróżnić od standardowej powłoki.

Pewność na rynku czuje także rosyjska firma Innovatics, produkująca płytki z wbudowanymi fotokomórkami o mocy 6, 8 i 10 W. Ponadto charakterystycznymi cechami produktów są:

• Ilość materiału półprzewodnikowego użytego do produkcji została zmniejszona 4-krotnie;
• Specjalny układ optyczny umożliwił osiągnięcie czterokrotnie większej koncentracji promieniowania słonecznego.

Takie innowacje projektowe umożliwiły obniżenie kosztów produktów. A dziś cena płytek fotowoltaicznych krajowego producenta jest około 3 razy niższa niż ich zagranicznych odpowiedników.

Główne zalety każdej płytki solarnej:

• Długa żywotność, która może przekraczać 20 lat;
• Lekka waga paneli, która nie obciąża konstrukcji dachu;
• Wysoka wytrzymałość i odporność na niekorzystne warunki atmosferyczne.

Montaż płytek fotowoltaicznych nie jest trudny. Ważne jest, aby panele z fotokomórkami były w pełni kompatybilne ze standardowymi produktami i mogły być montowane w wybranym miejscu na dachu, w pełni kompatybilne z całą powłoką.

Wideo „płytki słoneczne”:

Niedawno na rynku energii słonecznej pojawiły się innowacyjne rozwiązania polegające na wykorzystaniu szyb okiennych jako paneli słonecznych. Amerykańska firma Pythagorus Solar Windows zaproponowała montaż fotokomórek bezpośrednio w oknach z podwójnymi szybami.

Moduły takie optymalnie znajdują zastosowanie w miejskich budynkach wysokościowych, które wymagają dużych ilości energii elektrycznej. Jednocześnie nie ma możliwości pokrycia jego zużycia tradycyjnymi panelami fotowoltaicznymi ze względu na małą powierzchnię dachu.

Technologia polega na montażu cienkich pasków fotokomórek krzemowych bezpośrednio pomiędzy szybami w oknach z podwójnymi szybami. W tym przypadku nie tylko będą wytwarzać prąd, ale także chronią wnętrza budynków przed przegrzaniem, blokując promienie słoneczne. Okna takie z wyglądu przypominają otwarte rolety, więc nie zasłaniają widoku z okna.

Inni programiści sugerują stosowanie do okien szkła ze specjalną półprzezroczystą powłoką. Warstwa ta jest aktywna i przekształca promieniowanie świetlne w energię elektryczną, która gromadzi się w specjalnych półprzezroczystych przewodnikach.

Wideo w języku angielskim:

Dziś naukowcy opracowali hybrydowe ogniwo słoneczne, które pozwala na wykorzystanie nie tylko promieniowania świetlnego, ale także ciepła do wytwarzania energii elektrycznej. W konstrukcji takiego panelu fotokomórka jest połączona z foliami polimerowymi. Dziś naukowcy eksperymentują z różnymi materiałami, aby uzyskać najbardziej optymalne właściwości.

Najskuteczniejszy okazał się czysty, wysoce przewodzący polimer o nazwie PEDOT. Folia ta jest pokryta cienkowarstwowym ogniwem słonecznym i zamontowana na specjalnej piroelektrycznej cienkiej folii i urządzeniu termoelektrycznym. Elementy te przekształcają energię cieplną w energię elektryczną.

Eksperymentalnie stwierdzono, że takie urządzenie po podgrzaniu pod promieniami słonecznymi może zebrać 20 razy więcej energii w porównaniu do standardowych modułów słonecznych.

Film „nowe hybrydowe panele słoneczne” (w języku angielskim):

Ogniwa słoneczne z kropkami kwantowymi

Grupa naukowców z Uniwersytetu w Toronto stworzyła całkowicie nowy materiał, który pozwala przekształcić promieniowanie słoneczne w energię elektryczną. Zasada jego wytwarzania opiera się na zastosowaniu nanocząstek półprzewodnikowych, zwanych kropkami kwantowymi.

Zawiesinę nanocząstek półprzewodnikowych można łatwo nałożyć na dowolną powierzchnię, np. w postaci aerozolu. To innowacyjne podejście znacznie obniża koszty produkcji paneli słonecznych, a co za tym idzie, wiąże się z obniżeniem kosztów energii słonecznej.

Wyniki badań wykazały, że nowy materiał umożliwi stworzenie wysoce wydajnych układów konwersji promieniowania świetlnego na energię elektryczną.

Baterie słoneczne bazujące na energii biologicznej

Grupa naukowców z Uniwersytetu w Cambridge od kilku lat opracowuje nową generację ogniw słonecznych, zasilanych energią biologiczną pochodzącą z fotosyntezy roślin. Niestety, dotychczas nie udało się osiągnąć istotnego przełomu w tej dziedzinie, a sprawność takich układów ustalana jest na poziomie 0,1%. Niemniej jednak takie rozwiązania zasługują na uwagę ze względu na ich niski koszt i łatwość wdrożenia.

Obecnie naukowcy opracowują unikalne koncepcje biologicznych ogniw słonecznych. Opcje obejmują na przykład:

• Lampy zasilane mchem;
• Kolonie „zielonych masztów” szybko rosnących roślin, które mogą ozdobić każde miasto;
• Panele indywidualne do użytku domowego;
• Elektrownie morskie przypominające wyglądem płatki lilii.

Baterie słoneczne nowej generacji pozwolą nam w najbliższej przyszłości maksymalnie wykorzystać energię słoneczną. Dzięki temu prąd dotrze do najbardziej odległych miejsc na świecie i zastąpi tradycyjne źródła energii elektrycznej źródłami przyjaznymi dla środowiska i odnawialnymi.

20 lat temu prąd wytwarzany z energii słonecznej wydawał nam się po prostu fantastyczny. Ale dzisiaj nikogo nie zaskoczysz.

Mieszkańcy krajów europejskich od dawna rozumieją wszystkie zalety energii słonecznej, a teraz oświetlają ulice, ogrzewają domy, ładują różne urządzenia itp. Przegląd ten skupi się na nowej generacji paneli słonecznych, stworzonych, aby ułatwić nam życie i chronić środowisko.

Rodzaje SB

Zasada działania baterii słonecznej. (Kliknij, aby powiększyć) Obecnie istnieje ponad dziesięć typów urządzeń słonecznych używanych w tej czy innej branży. Każdy typ ma swoją własną charakterystykę i cechy operacyjne.

Zasada działania krzemowych ogniw słonecznych: światło słoneczne pada na panel krzemowy (krzemowo-wodorowy). Z kolei materiał płyty zmienia kierunek orbit elektronów, po czym przetworniki wytwarzają prąd elektryczny.

Urządzenia te można podzielić na cztery typy. Przyjrzyjmy się im bardziej szczegółowo poniżej.

Wafle monokrystaliczne

Monokrystaliczny SB Różnica pomiędzy tymi przetwornikami polega na tym, że fotokomórki są skierowane tylko w jedną stronę.

Dzięki temu możliwe jest uzyskanie najwyższej sprawności – aż do 26%. Ale jednocześnie panel musi być zawsze skierowany w stronę źródła światła (Słońca), w przeciwnym razie moc wyjściowa zostanie znacznie zmniejszona.

Innymi słowy taki panel sprawdza się tylko przy słonecznej pogodzie. Wieczorem i w pochmurny dzień tego typu panel daje odrobinę energii. Taka bateria będzie optymalna dla południowych regionów naszego kraju.

Polikrystaliczne panele słoneczne

Polikrystaliczny panel słoneczny Płyty paneli słonecznych zawierają kryształy krzemu, które są skierowane w różnych kierunkach, co daje stosunkowo niską sprawność (16-18%).

Jednak główną zaletą tego typu paneli słonecznych jest ich doskonała wydajność przy słabym i rozproszonym świetle. Taki akumulator będzie nadal zasilał akumulatory przy pochmurnej pogodzie.

Panele amorficzne

Amorficzne SB Płytki amorficzne produkowane są poprzez napylanie krzemu i zanieczyszczeń w próżni. Na trwałą warstwę specjalnej folii nanoszona jest warstwa silikonu. Wydajność takich urządzeń jest dość niska, nie więcej niż 8-9%.

Niski „zysk” tłumaczy się faktem, że cienka warstwa krzemu wypala się pod wpływem światła słonecznego.

Praktyka pokazuje, że po dwóch-trzech miesiącach aktywnego użytkowania amorficznego panelu słonecznego wydajność spada o 12-16%, w zależności od producenta. Żywotność takich paneli wynosi nie więcej niż trzy lata.

Ich zaletą jest niski koszt i możliwość konwersji energii nawet podczas deszczowej pogody i mgły.

Hybrydowe panele słoneczne

Hybrydowy SB Osobliwością takich bloków jest to, że łączą w sobie amorficzny krzem i monokryształy. Parametry paneli są zbliżone do ich polikrystalicznych odpowiedników.

Osobliwością takich konwerterów jest najlepsza konwersja energii słonecznej w warunkach światła rozproszonego.

Baterie polimerowe

Polymer SB Wielu użytkowników uważa, że ​​jest to obiecująca alternatywa dla współczesnych paneli krzemowych. Jest to folia składająca się z powłoki polimerowej, przewodników aluminiowych i warstwy ochronnej.

Jego osobliwością jest to, że jest lekki, wygina się, skręca i nie pęka łatwo. Sprawność takiego akumulatora wynosi zaledwie 4-6%, jednak niski koszt i wygoda użytkowania sprawiają, że tego typu akumulatory słoneczne cieszą się dużą popularnością.

Porada eksperta: aby zaoszczędzić czas, nerwy i pieniądze, kupuj sprzęt fotowoltaiczny w wyspecjalizowanych sklepach i na zaufanych stronach internetowych.

Nowe ulepszenia

Technologia z każdym dniem dynamicznie się rozwija, a produkcja modeli fotowoltaicznych nie stoi w miejscu. Zapraszamy do zapoznania się z najnowszymi innowacjami na rynku systemów fotowoltaicznych.

Płytki solarne

Płytki fotowoltaiczne Aby nie zepsuć estetyki dachu domu, a jednocześnie zyskać darmową energię ze słońca, można rozważyć możliwość zakupu dachówek fotowoltaicznych. Ten materiał wykończeniowy składa się z dość wytrzymałego korpusu i wbudowanych fotokomórek.

Pokrycie dachowe generuje wystarczającą ilość energii, którą można wykorzystać w warunkach domowych. Korzystając z takiego sprzętu materialnego, można zasilać odrębnie wydzieloną sieć elektryczną lub odprowadzać energię elektryczną do sieci ogólnej.

Tak czy inaczej, ogólne koszty energii są zmniejszone.

Liderem w produkcji płytek fotowoltaicznych jest firma z Rosji - Innovatics. Od kilkunastu lat zajmuje się sprzedażą wysokiej jakości materiałów wykończeniowych z wbudowanymi fotokomórkami.

Co ciekawe, takie płytki trudno odróżnić od zwykłego pokrycia dachowego nawet z bliskiej odległości.

Zalety płytek solarnych:

1. Materiał półprzewodnikowy używany do łączenia fotokomórek został zmniejszony czterokrotnie.
2. Innowacyjny system skupiania światła słonecznego pozwala uzyskać 5 razy więcej energii.
3. Średnia żywotność płytek fotowoltaicznych wynosi 20 lat.
4. Stosunkowo niewielka waga dachówek nie powoduje podciśnienia na dachu.
5. Trwałość płytek solarnych pozwala na użytkowanie ich w każdych warunkach atmosferycznych. Płytki z łatwością wytrzymują grad i inne opady.
6. Prostota mocowań pozwala na niezawodny montaż płytek w możliwie najkrótszym czasie.

Słoneczne okno

Okno solarne Dosłownie trzy lata temu na rynku technologii solarnej pojawiła się nowość amerykańskich projektantów z firmy „Pythagorus Solar Windows”. Istotą innowacji jest wykorzystanie szyby okiennej jako panelu wytwarzającego energię słoneczną.

Takie panele są w pełni stosowane w wieżowcach w miastach europejskich. Pozwala to znacznie zaoszczędzić energię.

Technologia okien solarnych wykorzystuje ogniwa słoneczne w postaci pasków krzemu osadzonych pomiędzy szybami. Oprócz tego, że okna będą generować dodatkowy prąd, dodatkowo okno zabezpieczy pomieszczenie przed przegrzaniem blokując promienie słoneczne. Zewnętrznie okna solarne wyglądają jak zwykłe rolety.

Inny producent okien solarnych, Solaris Plus, sugeruje zastosowanie specjalnego szkła pokrytego specjalną powłoką silikonową. Paski zamienią promienie słoneczne w energię elektryczną, która będzie zasilać akumulator poprzez półprzezroczyste przewodniki.

Fotokomórki hybrydowe

W 2015 roku amerykańscy projektanci opracowali hybrydowe ogniwa fotowoltaiczne, które umożliwiają konwersję prądu nie tylko ze światła słonecznego, ale także z ciepła. Istotą konstrukcji jest zastosowanie fotokomórek wykonanych z krzemu i folii polimerowej PEDOT.

Fotokomórka jest przymocowana folią piroelektryczną i podłączona do sprzętu termoelektrycznego zdolnego do zamiany ciepła na prąd elektryczny.

Testy nowej technologii hybrydowej wykazały, że nowa folia termiczna może wygenerować 10 razy więcej energii elektrycznej niż standardowy panel słoneczny.

Biologiczne systemy energetyczne

Badania prowadzone przez specjalistów z Uniwersytetu w Cambridge nie przyniosły dotychczas konkretnych rezultatów w zakresie opracowania układów słonecznych nowej generacji przetwarzających energię biologiczną (fotosynteza). Ostatnie wyniki wykazały skuteczność mniejszą niż 0,4%.

Ale rozwój się nie kończy, a naukowcy obiecują, że w najbliższej przyszłości będziemy otrzymywać energię z biologicznych układów słonecznych.

Opcje takich akumulatorów są imponujące:

1. Świetlówka zasilana zwykłym mchem leśnym.
2. Elektrownie w postaci dużych liści.
3. Panele roślinne do użytku domowego.
4. Maszty wykonane z roślin, z których będzie pozyskiwany prąd i wiele więcej.

Mamy nadzieję, że w najbliższej przyszłości systemy fotowoltaiczne nowej generacji zostaną maksymalnie wykorzystane. Dzięki temu możliwe będzie dostarczenie prądu do każdego domu na planecie, bez szkody dla środowiska.

Obejrzyj film o nowej generacji paneli słonecznych:

164400,00 rub.

Dodaj do koszyka

Najnowszy model 2017 roku to prawdziwy przełom techniczny w dziedzinie energetyki słonecznej.

Elektrownia słoneczna „UraletsNT-Infra” wytwarza bezpłatną energię elektryczną przez całą dobę. W ciągu dnia od słońca. Jeśli słońce jest w chmurach, widzi je przez chmury w widmie podczerwieni i nadal daje energię. W nocy energia jest pobierana z reliktowego promieniowania cieplnego nagrzanych w dzień obiektów, gwiazd i Księżyca. Są to specjalne baterie słoneczne nowej generacji + obwód wysokiego napięcia do przetwarzania nadmiaru napięcia na amperaż w celu zasilania systemu energetycznego.

Dołączony

1. Dwujądrowa jednostka sterująca wysokiego napięcia Uralets MRRT z powielaniem obwodów

2. Inwerter 4000W czysty sinus

3. Baterie słoneczne 100W 10 sztuk akumulacji (10kW-dzień) Rezerwa mocy dla dodatkowych baterii słonecznych do 50 kW na jedno uderzenie bez zmiany jednostki napędowej (Proste dodanie baterii słonecznych)

4. Akumulator KVANT 190 Ah, dwie szt.

Nowość - sterownik do generatora wiatrowego w prezencie. Można na nim zamontować dodatkowe panele słoneczne „Sila” lub „Exmork”.

Elektrownia słoneczna oparta na panelach podczerwieni dosłownie widzi słońce przez chmury i działa w nocy dzięki promieniowaniu cieplnemu obiektów (efekt noktowizora)

Panele słoneczne o mocy 125 W na podczerwień

rozmiar 1100x1300mm

prąd roboczy 2,6 a

napięcie 55 woltów z konwersją na 24 V (specjalny zasilacz wysokiego napięcia Uralets)

„Znaki wyłączności elektrowni Uralets”, takie jak ochrona przeciwwybuchowa, kontrola ogrzewania, termoregulacja, klimatyzacja, alarm pożarowy, automatyczne zabezpieczenie przed przeciążeniem - są w pełni zachowane w bloku napędowym stacji nowej generacji, model 2017

Akumulator w zestawie - akumulatory ołowiowo-wapniowe 190+190 Ah są podobne pod względem żywotności do akumulatorów żelowych. (Dotyczy to efektu, gdy przy codziennym użytkowaniu zarówno akumulatory żelowe, jak i wapniowe wytrzymują 5 lat) Akumulatory żelowe są jednak 2 razy droższe od wapniowych.

I oczywiście - niezawodny, sprawdzony falownik Pure Sine z trakcją 4 kW i mocą szczytową 6 kW „Progress 24-6000” firmy Alfaelectronics (Nowosybirsk) w cenie fabrycznej 26 000 rubli z przejrzystym i wygodnym menu sterowania w JĘZYKU ROSYJSKIM oraz naprawy gwarancyjne i pogwarancyjne w Rosji - nadal zajmują godne miejsce w systemie Uralets-Infra.

Świat śmiało zmierza w stronę rewolucji w technologiach energooszczędnych. Jedno z najnowszych osiągnięć w tej dziedzinie należy do Międzynarodowej Grupy Badawczej, którą utworzył Uniwersytet Teksasu w Dallas i Moskiewski Instytut Stali i Stopów (MISiS). Naukowcy opracowali metodę tworzenia ogniwa słonecznego na bazie perowskitu. W przeciwieństwie do tradycyjnych analogów, które opierają się na krzemie, wydajność nowego produktu jest znacznie wyższa. Jednocześnie zmniejsza się koszt baterii słonecznej przyszłości. Naukowcy są przekonani, że plastikowe, lekkie i niedrogie urządzenia perowskitowe znajdą w końcu szerokie zastosowanie, będą poszukiwane i całkowicie zastąpią przestarzałe analogi krzemu.

Analizy krzemowych ogniw słonecznych rozpoczęły się w XX wieku.

Istniejąca technologia ma wiele wad. Jest to toksyczność i energochłonność produkcji krzemu. Dlatego proces okazuje się kosztowny. Krzem jest również zawodny, ma niewystarczającą ciągliwość i jest bardzo ciężki w panelach. Dlatego zakres stosowania tego pierwiastka chemicznego jest zbyt wąski. Naukowcy przewidują, że perowskit metaloorganiczny będzie w stanie rozwiązać wszystkie te problemy.

Nowe badania umożliwiły owocną pracę nad prototypowym urządzeniem tandemowym składającym się z nanorurek węglowych i elementów fotowoltaicznych. Rozwój ten polega na połączeniu części perowskitu i tradycyjnego krzemu. Instalacja skutecznie przekształca dostępne promienie ultrafioletowe w energię elektryczną i zwiększa wydajność baterii o 15%.

— Główną zaletą perowskitu hybrydowego jest łatwość jego produkcji ze standardowych źródeł: przemysłowych organicznych związków chemicznych i soli metali. Natomiast wysoce wydajne analogi półprzewodników w postaci ogniw słonecznych, bazujące na arsenku galu i krzemie, otrzymywane są z rzadkich i drogich pierwiastków, zauważył kierownik projektu, wiodący ekspert na Uniwersytecie MISiS i profesor Anvar Zakhidov.

Innym ważnym czynnikiem jest to, że druk fotoelektroniki na bazie perowskitu nie ogranicza się do drukowania na szkle. To znacznie obniża koszt nowych baterii w porównaniu do bardziej skomplikowanych metod tworzenia komponentów z cienkiej folii. Te składniki perowskitu mają aktywne poziomy. Można je bez problemu nakładać nawet na najbardziej elastyczne i cienkie podłoża. Nowoczesna technologia rolek umożliwia umieszczanie paneli słonecznych na powierzchniach o różnych krzywiznach. Biorąc pod uwagę wszystkie te zalety, zakres zastosowania innowacyjnych akumulatorów poszerza się i wykracza daleko poza zastosowanie tradycyjnych analogów krzemowych. Opracowanie może zasilać naturalną energię przenośnych urządzeń RTV i AGD, zostać wdrożone w projekcie Inteligentnego Domu itp. Baterie na bazie perowskitu gwarantują nieprzerwane dostawy energii elektrycznej do domów. Innowacja nadaje się również do przemysłu motoryzacyjnego.

Od poprzedniego rekordu wydajności paneli fotowoltaicznych - australijscy naukowcy minęło bardzo niewiele czasu udało się osiągnąć wynik 35% - a teraz pojawiło się nowe osiągnięcie badaczy z École Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), które może zrewolucjonizować rynek nowoczesnych fotowoltaiki.

Panele słoneczne o wydajności około 36% opracowane przez startup Światło słoneczne mogą wyprodukować dwa razy więcej energii niż tradycyjne panele. Tak wysoki wynik został potwierdzony w niezależnych testach przeprowadzonych przez niemiecki Instytut Fraunhofera.

Młoda szwajcarska firma proponuje zastosowanie technologii opartej na ultracienkiej strukturze, która skupia promienie słoneczne na niewielkiej powierzchni niezwykle wydajnych elementów. Te supersegmenty mają wiele warstw, które pochłaniają różne długości fal i zapewniają wydajność konwersji na poziomie 42%. Rezultatem jest płaska instalacja fotowoltaiczna o rekordowo wysokiej sprawności wynoszącej 36,4%.

Elementy są bardzo drogie i przez to mało przydatne w życiu codziennym. Jednak inżynierowie Insolight obniżyli koszty, stosując segmenty o powierzchni zaledwie kilku milimetrów kwadratowych. Całe światło padające na panel skupia się na tych obszarach za pomocą przezroczystej plastikowej płytki, w którą zintegrowany jest szereg milimetrowych soczewek.

Położenie płyty roboczej zmienia się wraz z ruchem słońca za pomocą systemu śledzenia wyposażonego w fotosensor. Przesunięcie zaledwie o kilka milimetrów w ciągu dnia pozwala uchwycić 100% promieni słonecznych, niezależnie od kąta padania.

Firma opracowała i wyprodukowała swój prototyp w Laboratorium Stosowanych Urządzeń Fotonicznych École Polytechnique Federal de Lausanne (EPFL) w ramach programu Innogrants, którego celem jest wspieranie obiecujących start-upów.

Podobne systemy zostały już zademonstrowane w kilku laboratoriach, jednak rozwiązanie to, zdaniem twórców, wyróżnia się niemal całkowitą gotowością do wdrożenia. „Wszystkie komponenty zostały zaprojektowane od podstaw tak, aby można było je łatwo produkować na skalę masową” – powiedział Mathieu Ackermann, jeden z trzech absolwentów EPFL, którzy zostali założycielami Insolight.

Teraz muszą udowodnić potencjał ekonomiczny swojej koncepcji, tworząc na jej podstawie system odpowiedni dla rynku masowego.