Ի՞նչ է արևային վահանակները:

1. Ի՞նչ է արևային վահանակները:

Արևային մարտկոցը, որը նաև հայտնի է որպես ֆոտովոլտային (PV) մոդուլ կամ ՖՎ վահանակ, ան ֆոտոգալվանային արևային բջիջների հավաքում, որոնք տեղադրված են (սովորաբար ուղղանկյուն) շրջանակում: Արևային մարտկոցները գրավում են արևի լույսը որպես ճառագայթային էներգիայի աղբյուր, որը փոխակերպվում է վերածվել էլեկտրական էներգիայի ուղղակի հոսանքի (DC) էլեկտրականության տեսքով:

Արևային մարտկոցների կոկիկ կազմակերպված հավաքածուն կոչվում է ֆոտոգալվանային համակարգ կամ արևային զանգված: Ֆոտովոլտային համակարգի զանգվածները կարող են օգտագործվել արեգակնային էներգիա ստեղծելու համար էլեկտրաէներգիա, որն ուղղակիորեն մատակարարում է էլեկտրական սարքավորումները կամ վերադարձնում է էներգիան ինվերտորային համակարգի միջոցով այլընտրանքային հոսանքի (AC) ցանցի մեջ: Այս էլեկտրաէներգիան կարող է այնուհետև օգտագործվի տների, շենքերի և այլ ծրագրերի էներգիայի համար կամ պահվի այնտեղ մարտկոցներ հետագա օգտագործման համար: Որպես էներգիայի վերականգնվող և կայուն աղբյուր՝ արևային Վահանակները կարևոր դեր են խաղում հանածո վառելիքի և օգնության կախվածությունը նվազեցնելու գործում նվազեցնել ածխածնի արտանետումները.

2. Արևային վահանակների կառուցվածքը

Արևային վահանակները բաղկացած են մեծ թվով արևային մարտկոցներից և օգտագործում են լույսի էներգիա (ֆոտոններ) Արեգակից՝ ֆոտոգալվանային էֆեկտի միջոցով էլեկտրաէներգիա արտադրելու համար։ Այն ներառում է նաև ետնաշերտ, շրջանակ և միացման տուփ, և, հնարավոր է, համակենտրոնացում, բոլորը դրանցից աշխատում են միասին՝ ապահովելու արևային մարտկոցների բնականոն աշխատանքը։

Ի՞նչ է արևային բջիջները:

Արևային մարտկոցները էլեկտրոնային սարքեր են, որոնք արևի լույսը վերածում են էլեկտրականի էներգիան ֆոտոգալվանային էֆեկտով, և դրանց մեծ մասը վաֆլի վրա հիմնված բյուրեղային է սիլիկոնային բջիջներ կամ բարակ թաղանթային բջիջներ: Նաև՝ թանկարժեք, բարձր արդյունավետությամբ և Արևի մեջ սովորաբար օգտագործվում են փակ ուղղանկյուն բազմաբնակարան (MJ) բջիջներ վահանակներ տիեզերանավի վրա, քանի որ դրանք առաջարկում են արտադրվող էներգիայի ամենաբարձր հարաբերակցությունը մեկ կիլոգրամը բարձրացվեց տիեզերք: Բջիջները սովորաբար միացված են էլեկտրականությամբ շարքը, մեկը մյուսին հասնելու ցանկալի լարման, իսկ հետո զուգահեռաբար ավելացնել ընթացիկ.

Ի՞նչ է հետևի թերթիկը:

Որպես պոլիմեր կամ տարբեր հավելումներով պոլիմերների համակցություն, ետնաշերտ նախագծված է արևային մարտկոցների և դրսի միջև պատնեշ ապահովելու համար միջավայրը։ Որից մենք կարող ենք տեսնել, որ հետևի թերթիկը կարևոր բաղադրիչ է արևային վահանակի երկարակեցություն, արդյունավետություն և երկարակեցություն:

Ի՞նչ է ինկապսուլանտը:

Արեգակնային բջիջները հաճախ պատված են պարկուճով, որը սովորաբար բարակ է պոլիմերային նյութի շերտը, որը կիրառվում է արևային մարտկոցների և հետևի թերթիկ. Ընդհանրապես ամենատարածված պոլիմերն է, որն օգտագործվում է արևային մոդուլների պարուրման համար էթիլեն-վինիլացետատ է (EVA), որը բավականաչափ դիմացկուն է արևը պաշտպանելու համար բջիջները ցանկացած տեսակի վնասից և երկարացնելով արևային մարտկոցի կյանքը:

Ինչ է շրջանակը:

Արևային մարտկոցի շրջանակը վերաբերում է կառուցվածքային աջակցությանը, որը պահում է և պաշտպանում է արևային բջիջները, լարերը և վահանակի այլ բաղադրիչները: Դա է պատրաստված է ալյումինից կամ այլ թեթև նյութերից՝ վահանակները ծայրահեղությունից խուսափելու համար եղանակի ազդեցությունը. Միևնույն ժամանակ շրջանակն ապահովում է նաև մոնտաժման միջոց վահանակը ապահով կերպով դրված է մակերեսի վրա, օրինակ՝ տանիքի կամ գետնի վրա հիմնված դարակի վրա: Մեջ Բացի այդ, արևային մարտկոցներում օգտագործվում են նաև դարակաշարային բաղադրիչներից բաղկացած մետաղական շրջանակներ, փակագծեր, ռեֆլեկտորների ձևեր և տախտակներ՝ վահանակն ավելի լավ աջակցելու համար կառուցվածքը։

Ինչ է միացման տուփը:

Որպես էլեկտրական պարիսպ, որն օգտագործվում է էլեկտրական միացումները տեղադրելու և պաշտպանելու համար, միացման տուփը հատուկ նախագծված է ապահով և ապահով միջավայր ապահովելու համար էլեկտրական միացումներ, որպեսզի կանխեն էլեկտրական լարերի հետ պատահական շփումը և հետագա սպասարկումը կամ վերանորոգումը հեշտացնելու համար: Սովորաբար ՖՎ-ի միացման տուփը կցվում է դեպի արևային մարտկոցի հետևի մասում և գործում է որպես դրա ելքային միջերես: Արտաքին Ֆոտովոլտային մոդուլների մեծ մասի միացումներն օգտագործում են MC4 միակցիչներ՝ հեշտացնելու համար եղանակային միացումներ մնացած համակարգի հետ: USB հոսանքի ինտերֆեյսը կարող է օգտագործել նաև.

Ի՞նչ է կոնցենտրատորը:

Որոշ հատուկ արևային ՖՎ մոդուլներ ներառում են կոնցենտրատորներ, որոնցում կենտրոնացված է լույսը ոսպնյակների կամ հայելիների միջոցով ավելի փոքր բջիջների վրա: Սա հնարավորություն է տալիս օգտագործել բջիջները a մեկ միավորի մակերեսի բարձր արժեքը (օրինակ՝ գալիումի արսենիդը)՝ ծախսարդյունավետ Արևի լույսի կենտրոնացումը կարող է նաև բարձրացնել արդյունավետությունը մոտ 45%:

3. Արևային վահանակների զարգացման պատմությունը

1839 թվականին որոշ նյութերից էլեկտրական լիցք ստեղծելու ունակությունը լույսի ազդեցությունը առաջին անգամ դիտվել է ֆրանսիացի ֆիզիկոս Էդմոն Բեկերելի կողմից, չնայած այս սկզբնական արևային վահանակները չափազանց անարդյունավետ էին նույնիսկ պարզ էլեկտրականության համար սարքեր.

1950-ականներին Bell Labs-ը ստեղծեց առաջին առևտրային առումով կենսունակ սիլիկոնային արևը սիլիցիումից պատրաստված բջիջ: Այնուամենայնիվ, արևային պանելների կիրառումը սահմանափակվեց ա մի քանի մասնագիտացված տարածքներ, ինչպիսիք են տիեզերական արբանյակները, փարոսները և հեռավոր վայրերը բարձր գնի պատճառով:

1970-ականներին նավթային ճգնաժամի հարվածը և բնապահպանական մտահոգությունները նպաստեցին դրան ավելի էժան և արդյունավետ արևային վահանակների մշակում: Դրանից հետո կառավարություններ իսկ ամբողջ աշխարհում մասնավոր ընկերությունները մեծ նշանակություն են տվել հետազոտություններին և արևային մարտկոցների մշակում։

2000-ականների սկզբին որոշների կողմից սնուցման սակագների (FiTs) ներդրումը. երկրները մեծապես նպաստեցին արեգակնային էներգիայի արագ աճին արդյունաբերություն: Մեր օրերում արևային մարտկոցները դարձել են շատ ավելի արդյունավետ և մատչելի քան երբևէ, որոնք օգտագործվում են ոչ միայն տներում և առևտրային ոլորտում շենքեր, այլ նաև ենթակառուցվածքային նախագծերում:

4. Արևային վահանակների տեսակները

Այսօր հիմնականում հասանելի են երեք տեսակի արևային վահանակներ. միաբյուրեղ, բազմաբյուրեղ (հայտնի է նաև որպես բազմաբյուրեղ) և բարակ թաղանթ:

l Մոնոբյուրեղային արևային վահանակները կազմված են բարձր մաքրության սիլիցիումից, որը ստացված մեկ բյուրեղից: Վահանակների բոլոր տեսակներից, մոնոբյուրեղային վահանակներ սովորաբար ունեն ամենաբարձր արդյունավետությունը (ավելի քան 20%) և հզորության հզորությունը: Սա է քանի որ միաբյուրեղ արևային վահանակներն ապահովում են ավելի քան 300 Վտ (Վտ) հզորություն հզորությունը, ոմանք նույնիսկ գերազանցում են 400 Վտ. ավելին, միաբյուրեղային արևային վահանակներ Ջերմաստիճանի գործակիցը նաև հակված է գերազանցել պոլիբյուրեղային մոդելներին - տաք ջերմաստիճանում վահանակի աշխատանքի չափում: Չնայած սրանց Առավելությունները, միաբյուրեղ արևային մարտկոցները, հավանաբար, ամենաթանկն են տարբերակ, այնպես որ նրանք ավելի հայտնի են նրանց մոտ, ովքեր ունեն բավարար բյուջե և նախընտրում են դա առավելագույնի հասցնել ձեր էլեկտրաէներգիայի օրինագծի խնայողությունները, ինչպիսիք են առևտրային, հանրային և պետական բաժին.

l Պոլիբյուրեղային կամ բազմաբյուրեղ արևային վահանակները արևային վահանակներ են, որոնք բաղկացած է սիլիցիումի մի քանի բյուրեղներից մեկ ՖՎ բջիջում: Այս արևային մարտկոցները պատրաստված են բազմաթիվ ֆոտոգալվանային բջիջներից: Յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է սիլիցիումի բյուրեղներ ինչը ստիպում է այն գործել որպես կիսահաղորդչային սարք: Երբ ֆոտոնները ից արևի լույսը ընկնում է PN հանգույցի վրա (N տիպի և P տիպի նյութերի միացում), այն էներգիա է հաղորդում էլեկտրոններին, որպեսզի նրանք կարողանան հոսել որպես էլեկտրական հոսանք: Համեմատած միաբյուրեղ արևային մարտկոցների, բազմաբյուրեղ արևային մարտկոցներն ավելի շատ են էկոլոգիապես մաքուր, քանի որ դրանք չեն պահանջում յուրաքանչյուրի անհատական ​​ձևավորում և տեղադրում բյուրեղյա և սիլիցիումի մեծ մասն օգտագործվում է արտադրության ընթացքում և ավելի թանկ արդյունավետ 

Երբ խոսքը վերաբերում է դրա թերություններին, դրա ցածր արդյունավետությունը, ավելի քիչ Տիեզերական արդյունավետությունը և բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում վատ կատարումը կարող են խոչընդոտել դրա հետագա ընթացքը զարգացում։ Դրանց հիման վրա հասանելի են բազմաբյուրեղ արևային վահանակներ մեծ արևային ֆերմաներ՝ օգտագործելու արևի ուժը և էլեկտրաէներգիա մատակարարելու համար մոտակա տարածքներ, ինքնուրույն կամ ինքնակառավարվող սարքեր, ինչպիսիք են լուսացույցները հեռավոր տարածքներ, ցանցից դուրս տնային տնտեսություններ և այլն:

l Նիհար թաղանթով արևային մարտկոցները պատրաստվում են մեկ կամ մի քանի բարակ շերտեր (բարակ թաղանթներ կամ TF-ներ) ֆոտոգալվանային նյութի վրա, օրինակ՝ ապակի, պլաստիկ կամ մետաղական. Միաբյուրեղ և բազմաբյուրեղ սիլիցիումի համեմատություններ կատարելիս վահանակներ, դրանք արտադրական գործընթացում պահանջում են ավելի քիչ կիսահաղորդչային նյութ մինչդեռ դրանք բավականին նման են աշխատում ֆոտոգալվանային ազդեցության տակ և ավելի էժան են: Այնուամենայնիվ, դրանք շատ ավելի քիչ արդյունավետ են և ունեն ավելի ցածր էներգիայի հզորություն Բացի այդ, բարակ թաղանթով արևային վահանակներն ավելի արագ են քայքայվում, քան բյուրեղային սիլիցիումային արևը վահանակներ 

Այսպիսով, դրանք սովորաբար կիրառվում են օգտակար մասշտաբով, քանի որ արևային բարակ թաղանթով վահանակները քայքայվում են շատ ավելի դանդաղ տեմպերով: Եվ մեկ ընդհանուր կիրառություն բարակ թաղանթի համար արևային մարտկոցները մեքենաների տանիքների վրա ճկուն ՖՎ մոդուլների տեղադրումն է (սովորաբար RVs կամ ավտոբուսներ) և նավակների և այլ նավերի տախտակամածները: Եվ պատճառով իր տիեզերական առավելությունը, այն ավելի ու ավելի տարածված է դառնում ցանկացողների շրջանում հասնել շենքի ինտեգրված ֆոտոգալվանային:

5. Արևային մարտկոցների զարգացման միտումները

Արևային մարտկոցների շուկան պայմանավորված է վերականգնվող էներգիայի ոլորտում ներդրումների ավելացմամբ էներգետիկայի ոլորտը, արևային ՖՎ պանելների արժեքի նվազումը և առաջացող բարենպաստ Կառավարության կանոնակարգերը: Սիլիկոնային և մոնաբյուրեղային և բազմաբյուրեղային բջիջները ականատես են եղել մեծ պահանջարկի, հատկապես բնակելի շենքերում: Կադմիում Ակնկալվում է, որ տելուրիդը և ամորֆ սիլիցիումի բջիջները աճ կստեղծեն հնարավորություններ՝ կապված ցածր նյութական արժեքի հետ: Իսկ ՖՎ մոդուլի գներն ընկել են ավելի արագ, քան սպասվում էր 2023 թվականի սկզբին, քանի որ պոլիսիլիկոնի մատակարարումն ավելի առատ է դառնում 

Մինչդեռ, ըստ տվյալների, COVID-19-ից հետո փոխված բիզնես լանդշաֆտում գլոբալ Արևային վահանակների շուկան, որը գնահատվում է 50,1 միլիարդ ԱՄՆ դոլար 2022 թվականին, կանխատեսվում է մինչև 2030 թվականը հասնել 98,5 միլիարդ ԱՄՆ դոլարի վերանայված չափի ՝ աճելով CAGR-ով 2022-2030 թվականների վերլուծական ժամանակահատվածում 8,8%-ով: Poly-crystalline Solar Panel, մեկը հաշվետվության մեջ վերլուծված հատվածները, կանխատեսվում է, որ կգրանցվի 8.2% CAGR և վերլուծության ժամանակաշրջանի ավարտին հասնել 48,2 միլիարդ ԱՄՆ դոլարի: Հաշվի առնելով շարունակվող հետհամաճարակային վերականգնումը, բարակ թաղանթային արևային վահանակների հատվածի աճը կա վերաճշգրտվել է վերանայված 8.9% CAGR-ին հաջորդ 8-ամյա ժամանակահատվածի համար:

6. Արևային մարտկոցների ներդրումային վերլուծություն

Հաշվի առնելով, որ արևային էներգիան ներկայումս երկրորդ տեղում է մաքուր էներգիայի քանակով տեխնոլոգիան ամբողջ աշխարհում ըստ տեղադրված հզորության, ակնկալվում է, որ արևային ՖՎ-ն կլինի 2050 թվականին հասանելի էներգիայի ամենաէժան աղբյուրներից մեկը, հատկապես մարզերում որոնք ունեն հիանալի արևային ճառագայթում, և միտումը պայմանավորված է մի քանիսի կողմից գործոններ.

l Ապրանքի տեսակի վերլուծություն

Բազմաբյուրեղ արևային մարտկոցը առաջատարն է շուկայում՝ ավելի քան 48%-ով արժեւորում է շուկայական մասնաբաժինը, և ակնկալվում է, որ շուկայական մասնաբաժինը ավելի մեծ կլինի կանխատեսման ժամանակահատվածը, հատկապես բնակելի հատվածում: Բայց բարակ ֆիլմի առաջընթացը արևային ՖՎ մոդուլները նույնպես կխթանեն արևային մարտկոցների շուկայի աճը հաջորդի ընթացքում մի քանի տարի. Նաև միկրոցանցերի տեղակայման աճը և զարգացումը զրոյական էներգիա ունեցող շենքերը կհանգեցնեն շուկայում զգալի պահանջարկի։

l Վերջնական օգտագործողի վերլուծություն

Ըստ վերջնական օգտագործողի տեսակի՝ շուկան բաժանվում է բնակելի, առևտրային, արդյունաբերական և այլ հատվածներ։ Առևտրային հատվածը առաջատարն է շուկայում արժեքի շուկայական մասնաբաժնի ավելի քան 33%-ով, քանի որ դրանք պահանջում են զգալի էներգիայի քանակություն՝ դրանց երկարաժամկետ կայունությունն ու ֆունկցիոնալությունն ապահովելու համար ca-ը նաև օգնում է նվազեցնել կախվածությունը ցանցի էլեկտրաէներգիայից՝ միաժամանակ նվազեցնելով աշխատանքը ծախսերը և նվազագույնի հասցնելով ածխածնի հետքը: Բայց քանի որ կառավարությունների մեծամասնությունը համաշխարհային մասշտաբով ընդունվել է զուտ հաշվառման օրենսդրությունը, ինչպես նաև զգալի արևային համակարգերի տեղադրման սուբսիդիաներ բնակելի շենքերում: Այս բջիջներն են հեշտությամբ օգտագործվում է բնակելի հատվածում՝ համեմատած դրանց ավելի էժան արժեքների պատճառով դեպի մոնաբյուրեղային արևային բջիջներ:

l Տարածաշրջանային վերլուծություն

Ըստ տվյալների՝ արժեքային շուկայում գերիշխող է Ասիա-խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանը կիսվել. Քանի որ Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանը թվով ամենամեծն է աշխարհում ապրող մարդիկ. Տարածաշրջանում է գտնվում նաև Չինաստանը, որն ունի զգալի բազմաբյուրեղ արևային բջիջների արտադրական հզորություն, որը բավարարում է պահանջարկը տարածաշրջանի։ Իսկ Հնդկաստանը նաև նախատեսում է հիմնել արևային էներգիայի արտադրական միավորներ կառավարության արտադրությունը։

7. Բաներ, որոնք պետք է հաշվի առնել բարձրորակ արևային մարտկոցների համար

Արևային մարտկոցներ գնելիս պետք է հաշվի առնել ոչ միայն գինը և որակը, պետք է հաշվի առնել նաև այլ գործոններ:

Ջերմաստիճանը. միաբյուրեղ և բազմաբյուրեղ վահանակներն ունեն առավելագույն արդյունավետություն 59°F-ից 95°F-ի միջև: Ամառվա ընթացքում բարձր ջերմաստիճան ունեցող շրջաններ, որոնք կարող են Արեգակնային մարտկոցի մոտ 100°F-ից ավելի ներքին ջերմաստիճանը կարող է տեսնել արդյունավետության մակարդակի նվազում. Ինվերտոր ընտրելիս անհրաժեշտ է հաշվի առեք պայմանը.

Լույսից առաջացած դեգրադացիան (LID). LID-ը վերաբերում է կատարողականի կորստի չափմանը որը տեղի է ունենում բյուրեղային վահանակների դեպքում արևի լույսի առաջին մի քանի ժամվա ընթացքում ազդեցության ենթարկում։ Ընդհանուր առմամբ, LID-ը հակված է տատանվել 1% -ից մինչև 3% արդյունավետության կորստի: Հետևաբար, դա պետք է հաշվի առնել արևային մարտկոցներ ընտրելիս:

Հրդեհային գնահատական. Միջազգային շինարարական կանոնները պահանջում են, որ արևային մարտկոցները համապատասխանեն դրանց տանիքի հրդեհային վարկանիշը՝ ապահովելու, որ վահանակները չեն արագացնում տարածումը բոցեր. Ընդհանուր առմամբ, կան երեք տեսակի դասեր. Ա դասը ապահովում է առավելագույնը պաշտպանություն հրդեհից, քանի որ կրակը չի կարող տարածվել ավելի քան վեց ոտնաչափ: Դաս Բ ապահովում է, որ բոցի տարածումը չի գերազանցում ութ ոտնաչափը, իսկ C դասը ապահովում է, որ բոցը տարածվի չի տարածվում 13 ոտնաչափից այն կողմ:

Եղանակային վիճակը. Օրինակ, բյուրեղային վահանակները ավելի լավ են այն տարածքների համար, որոնք կարող են ուժեղ կարկուտ զգալ, քանի որ նրանք կարող են դիմակայել կարկուտի բարձր արագության վրա մինչև 50 մղոն/ժ: Չնայած իրենց բարակ դիզայնին, հին-ֆիլմային արևային վահանակները իդեալական չեն կարկուտի համար. Արևային համակարգ, որն օգտագործում է ամրացումներ, միջանցքային մոդուլներ կամ ա Երեք շրջանակ երկաթուղային համակարգը ավելի հարմար է տների համար, որոնք կարող են ունենալ a փոթորիկ կամ արևադարձային փոթորիկ.

Արդյունավետություն. Արևային մարտկոցի արդյունավետությունը վերաբերում է արևի լույսի քանակին այն կարող է վերածվել էլեկտրաէներգիայի։ Բարձր արդյունավետությամբ արևային մարտկոցը ավելի շատ կարտադրի էլեկտրաէներգիա արևի լույսի նույն քանակից, քան ցածր արդյունավետությամբ վահանակը: