Күн панельдері дегеніміз не?

1. Күн панельдері дегеніміз не?

Фотовольтаикалық (PV) модуль немесе PV панелі ретінде де белгілі күн панелі - бұл (әдетте төртбұрышты) жақтауда орнатылған фотоэлектрлік күн батареяларын құрастыру. Күн панельдері күн сәулесін радиациялық энергия көзі ретінде қабылдайды, ол түрленеді тұрақты ток (тұрақты) электр түріндегі электр энергиясына.

Күн панельдерінің ұқыпты ұйымдастырылған жиынтығы фотоэлектрлік жүйе деп аталады немесе күн массиві. Фотоэлектрлік жүйенің массивтері күн энергиясын өндіру үшін пайдаланылуы мүмкін электр жабдығын тікелей қамтамасыз ететін немесе қуатты қайтаратын электр энергиясы инвертор жүйесі арқылы ауыспалы ток (AC) торына. Бұл электр тогы содан кейін үйлерді, ғимараттарды және басқа қолданбаларды қуаттандыру үшін пайдаланылады немесе сақталады кейінірек пайдалануға арналған батареялар. Жаңартылатын және тұрақты энергия көзі ретінде күн панельдер қазбалы отынға тәуелділікті азайтуда маңызды рөл атқарады және көмектеседі көміртегі шығарындыларын азайту.

2. Күн панельдерінің құрылымы

Күн панельдері көптеген күн батареяларынан тұрады және жарық энергиясын пайдаланады (фотондар) Күннен фотоэлектрлік эффект арқылы электр энергиясын өндіру. Ол сонымен қатар артқы парақты, жақтауды және біріктіру қорабын, мүмкін концентраторды қамтиды олардың бірі күн батареяларының қалыпты жұмысын қамтамасыз ету үшін бірлесіп жұмыс істейді.

Күн батареялары дегеніміз не?

Күн батареялары - күн сәулесін электр энергиясына айналдыратын электрондық құрылғылар энергияны фотоэлектрлік эффект арқылы алады және олардың көпшілігі пластинка негізіндегі кристалды болып табылады кремний жасушалары немесе жұқа қабықшалы жасушалар. Сондай-ақ, құны жоғары, тиімділігі жоғары және Күн сәулесінде әдетте тығыз орналасқан тікбұрышты көп өтпелі (MJ) жасушалар қолданылады ғарыш кемелеріндегі панельдер, өйткені олар бір адамға өндірілетін қуаттың ең жоғары қатынасын ұсынады килограмм ғарышқа көтерілді. Ұяшықтар әдетте электрмен қосылады сериясы, бірінен соң бірі қажетті кернеуге дейін, содан кейін параллельді түрде жоғарылайды ток.

Backsheet дегеніміз не?

Полимер ретінде немесе әртүрлі қоспалары бар полимерлердің комбинациясы, артқы парақ Күн батареялары мен сырты арасындағы кедергіні қамтамасыз етуге арналған қоршаған орта. Бұдан біз артқы парақтың маңызды құрамдас екенін көреміз күн панелінің беріктігі, тиімділігі және ұзақ қызмет ету мерзімі.

Инкапсуляция дегеніміз не?

Күн батареялары әдетте жұқа болып табылатын инкапсульантпен қапталған Полимерлі материалдың қабаты, ол күн батареяларының үстіне қолданылады артқы парақ. Әдетте күн модульдерін инкапсуляциялауда қолданылатын ең көп таралған полимер Бұл этилен-винилацетат (EVA), ол күнді қорғауға жеткілікті берік жасушаларды кез келген зақымданудан қорғайды және күн панелінің қызмет ету мерзімін ұзартады.

Фрейм дегеніміз не?

Күн панелінің жақтауы және ұстап тұратын құрылымдық тірекке жатады панельдегі күн батареяларын, сымдарды және басқа компоненттерді қорғайды. Бұл панельдердің төтенше жағдайларға жол бермеу үшін алюминийден немесе басқа жеңіл материалдардан жасалған ауа райының әсері. Сонымен қатар жақтау монтаждау құралын да қамтамасыз етеді панельді төбе немесе жерге негізделген тірек сияқты бетке мықтап бекітіңіз. жылы Сонымен қатар, күн панельдері сөре компоненттерінен тұратын металл жақтауды пайдаланады, панельді жақсырақ қолдау үшін жақшалар, шағылыстырғыш пішіндер және науалар құрылымы.

Қосылу қорабы дегеніміз не?

Электр қосылымдарын орналастыру және қорғау үшін қолданылатын электр қоршауы ретінде, байланыс қорабы қауіпсіз және қауіпсіз ортаны қамтамасыз ету үшін арнайы жасалған ток өткізетін сымдармен кездейсоқ жанасуды болдырмайтын электр қосылымдары және болашақ техникалық қызмет көрсетуді немесе жөндеуді жеңілдету үшін. Әдетте PV қосқышы бекітіледі күн панелінің артқы жағында және оның шығыс интерфейсі ретінде қызмет етеді. Сыртқы фотовольтаикалық модульдердің көпшілігінің қосылымдары оңай жұмыс істеу үшін MC4 қосқыштарын пайдаланады жүйенің қалған бөлігімен ауа райына төзімді қосылымдар. USB қуат интерфейсі мүмкін да қолданылады.

Концентратор дегеніміз не?

Кейбір арнайы күн PV модульдері жарық шоғырланған концентраторларды қамтиды линзалар немесе айналар арқылы кішірек жасушаларға. Бұл ұяшықтарды пайдалануға мүмкіндік береді аудан бірлігінің жоғары құны (мысалы, галлий арсениді) үнемді жол.[цитата қажет] Күн сәулесін шоғырландыру да тиімділікті арттыруы мүмкін шамамен 45% дейін.

3. Күн панельдерінің даму тарихы

1839 жылы кейбір материалдардың электр зарядын жасау қабілеті жарықтың әсерін алғаш рет француз физигі Эдмон Беккерель байқаған. бұл бастапқы күн панельдері тіпті қарапайым электр үшін де тиімсіз болды құрылғылар.

1950 жылдары Bell Labs компаниясы бірінші коммерциялық өміршең кремний күн батареясын жасады кремнийден жасалған жасуша. Дегенмен, күн панелін қолдану тек қана шектелді ғарыштық спутниктер, маяктар және қашықтағы сияқты бірнеше мамандандырылған аймақтар жоғары бағаға байланысты орындар.

1970 жылдары мұнай дағдарысы мен экологиялық мәселелердің соққысы арзанырақ және тиімді күн панельдерін жасау. Осыдан кейін үкіметтер және дүние жүзіндегі жеке компаниялар зерттеуге үлкен мән берді және күн панельдерін дамыту.

2000-шы жылдардың басында кейбір елдердің қосымша тарифтерді (FiTs) енгізуі елдер күннің жылдам өсуіне үлкен үлес қосты өнеркәсіп. Қазіргі уақытта күн панельдері әлдеқайда тиімді және қолжетімді болды бұрын-соңды болмаған, олар тек үйлер мен коммерциялық мақсатта ғана емес қолданылады ғимараттарда, сонымен қатар инфрақұрылымдық жобаларда.

4. Күн панельдерінің түрлері

Бүгінгі күні күн панельдерінің үш түрі бар: монокристалды, поликристалды (көп кристалды деп те аталады) және жұқа пленка.

l Монокристалды күн панельдері жоғары таза кремнийден тұрады, бұл монокристалдан алынған. Панельдердің барлық түрлерінен монокристалды панельдер әдетте ең жоғары тиімділікке (20%-дан астам) және қуат сыйымдылығына ие. Бұл өйткені монокристалды күн панельдері 300 ватт (Вт) астам қуат береді қуаттылығы, кейбіреулері тіпті 400 Вт-тан асады. одан да көп, монокристалды күн панельдері температура коэффициенті бойынша да поликристалды модельдерден асып түседі – жылы температурада панельдің өнімділігінің өлшемі. Осыларға қарамастан артықшылығы, монокристалды күн панельдері ең қымбат болуы мүмкін опция, сондықтан олар жеткілікті бюджеті бар және қалайтындар арасында танымал коммерциялық, мемлекеттік және үкіметтік сияқты электр шоттарын үнемдеуді барынша арттырыңыз бөлім.

l PolyCrystalline немесе multiCrystalline күн панельдері - бұл күн панельдері бір PV ұяшықтағы кремнийдің бірнеше кристалдарынан тұрады. Бұл күн панельдері бірнеше фотоэлектрлік элементтерден тұрады. Әрбір ұяшықта кремний кристалдары бар бұл оны жартылай өткізгіш құрылғы ретінде қызмет етеді. Фотондар шыққан кезде күн сәулесінің PN өткеліне түсуі (N-типті және P-типті материалдар арасындағы түйісу), ол электрондарға электр тогы ретінде ағып кетуі үшін энергия береді. Монокристалды күн панельдерімен салыстырғанда, поликристалды күн панельдері көбірек экологиялық таза, өйткені олар әрқайсысын жеке пішіндеу мен орналастыруды қажет етпейді кристалл және кремнийдің көп бөлігі өндіру кезінде пайдаланылады және одан да көп шығындар тиімді 

Оның кемшіліктері туралы айтатын болсақ, оның тиімділігі төмен, аз кеңістікті тиімді пайдалану және жоғары температурада нашар өнімділік оны одан әрі қиындатуы мүмкін дамыту. Осылардың негізінде мультикристалды күн панельдері қол жетімді күн қуатын пайдалану және электр энергиясын жеткізу үшін үлкен күн фермалары жақын маңдағы аумақтар, бағдаршамдар сияқты автономды немесе өздігінен жұмыс істейтін құрылғылар шалғай аудандар, желіден тыс үй шаруашылықтары және т.б.

l Жұқа пленкалы күн панельдері бір немесе бірнеше жұқа қабаттарды (жұқа шыны, пластмасса сияқты субстратқа фотоэлектрлік материалдан жасалған пленкалар немесе TFs). немесе металл. Монокристалды және поликристалды кремнийді салыстыру кезінде панельдер, олар өндіріс процесінде аз жартылай өткізгіш материалды қажет етеді ал олар фотоэлектрлік эффект кезінде өте ұқсас жұмыс істейді және арзанырақ. Соған қарамастан, олардың тиімділігі әлдеқайда төмен және қуат сыйымдылығы төмен Сонымен қатар, жұқа қабықшалы күн панельдері кристалды кремний күннен тезірек бұзылады панельдер 

Осылайша, олар әдетте жұқа қабықшалы күн болғандықтан пайдалылық шкаласында қолданылады панельдер әлдеқайда баяу қарқынмен бұзылады. Және жұқа пленкаға арналған бір жалпы қолданба күн панельдері - көлік төбесінде икемді PV модульдерін орнату (әдетте RV немесе автобустар) және қайықтардың және басқа кемелердің палубалары. Және себебі оның ғарыштық артықшылығы, ол қалайтындар арасында көбірек танымал болды ғимаратқа кіріктірілген фотоэлектрлерге қол жеткізу.

5. Күн панельдерінің даму тенденциялары

Күн панельдері нарығы жаңартылатын энергия көздеріне инвестицияның ұлғаюына байланысты энергетика секторы, күн PV панельдерінің құнының төмендеуі және пайда болуы қолайлы мемлекеттік ережелер. Монокристалды және поликристалды кремний жасушалары жоғары сұраныстың куәсі болды, әсіресе тұрғын үй қосымшаларында. Кадмий теллурид және аморфты кремний жасушалары өсуді тудырады деп күтілуде материалдың төмен құнының арқасында мүмкіндіктер. Ал PV модулінің бағасы төмендеді 2023 жылдың басында күтілгеннен жылдамырақ, өйткені полисилицийдің жеткізілімі көбірек болады 

Осы уақытта деректерге сәйкес, өзгерген COVID-19 бизнес ландшафтында жаһандық Күн панельдерінің нарығы 2022 жылы 50,1 миллиард долларға бағаланады. CAGR деңгейінде өсіп, 2030 жылға қарай 98,5 миллиард АҚШ доллары мөлшерінде қайта қаралған мөлшерге жетеді деп болжануда. 2022-2030 жж. талдау кезеңінде 8,8%-ды құрады. Поликристалды күн панелі, бірі есепте талданған сегменттер 8,2% CAGR және жазады деп болжануда талдау кезеңінің соңына қарай 48,2 млрд АҚШ долларына жетеді. ескере отырып Пандемиядан кейінгі қалпына келтіру жалғасуда, жұқа қабықшалы күн панелі сегментіндегі өсу келесі 8 жылдық кезеңге қайта қаралған 8,9% CAGR мәніне қайта түзетілді.

6. Күн панельдерінің инвестициялық талдауы

Қазіргі уақытта күн энергиясы ең көп қолданылатын екінші таза энергия екенін ескерсек орнатылған қуат бойынша бүкіл әлем бойынша технология, күн PV болады деп күтілуде 2050 жылға қарай қолжетімді энергияның ең арзан көздерінің бірі, әсіресе аймақтарда тамаша күн радиациясы бар, және тренд бірнеше басқарады факторлар.

l Өнім түрін талдау

Поликристалды күн панелі 48% -дан астам нарықта жетекші орын алады нарықтық үлесті бағалайды және нарықтағы жоғары үлесті алады деп күтілуде болжамды кезең, әсіресе тұрғын үй сегментінде. Бірақ жұқа пленкадағы жетістіктер күн PV модульдері келесі кезеңде күн панельдері нарығының өсуіне ықпал етеді бірнеше жыл. Сондай-ақ, микро торларды орналастырудың өсуі және дамуы нөлдік қуатсыз ғимараттар нарықта айтарлықтай сұранысқа әкеледі.

l Соңғы пайдаланушы талдауы

Соңғы тұтынушы түрі бойынша нарық тұрғын үй, коммерциялық, өнеркәсіптік және басқа сегменттер. Коммерциялық сегмент нарықта жетекші орын алады нарықтық үлесінің 33%-дан астамы бар, өйткені олар айтарлықтай талап етеді олардың ұзақ мерзімді тұрақтылығы мен функционалдығын қамтамасыз ету үшін энергия мөлшері ca сонымен қатар жұмысты төмендету кезінде желілік электр энергиясына тәуелділікті азайтуға көмектеседі шығындар мен көміртегі ізін азайту. Бірақ үкіметтердің көпшілігінен бері жаһандық ауқымда маңыздылармен қатар таза есепке алу туралы заңнаманы қабылдады тұрғын үй-жайларда күн жүйесін орнатуға субсидиялар. Бұл жасушалар салыстырғанда арзанырақ болғандықтан тұрғын үй сегментінде оңай қолданылады монокристалды күн батареяларына.

l Аймақтық талдау

Мәліметтер бойынша, құн нарығында Азия-Тынық мұхиты аймағы басым бөлісу. Өйткені Азия-Тынық мұхиты саны жағынан дүние жүзіндегі ең үлкен аймақ тұратын адамдар. Бұл аймақ Қытайдың да отаны болып табылады, ол айтарлықтай сұранысты қанағаттандыратын поликристалды күн батареяларын өндіру қуаты аймақтың. Үндістан да күн энергиясын өндіретін қондырғыларды құруды жоспарлап отыр үкіметтің өндірісі.

7. Жоғары сапалы күн панельдері үшін қарастырылатын нәрселер

Күн панельдерін сатып алғанда, бағасы мен сапасын ғана емес, басқа факторларды да ескеру қажет.

Температура: монокристалды және поликристалды панельдер ең жоғары тиімділікке ие 59°F пен 95°F арасында. Жазда температура жоғары аймақтар күн панелінің ішкі температурасы 100°F-тан жоғары болуы мүмкін тиімділік деңгейінің төмендеуі. Инверторды таңдағанда, бұл қажет жағдайын қарастырыңыз.

Жарық әсерінен болатын деградация (LID): LID өнімділік жоғалту көрсеткішін білдіреді бұл күн сәулесінің алғашқы бірнеше сағатында кристалды панельдерде пайда болады экспозиция. Әдетте LID тиімділік жоғалтуында 1%-дан 3%-ға дейін ауытқиды. Сондықтан күн панельдерін таңдағанда оны ескеру керек.

Өртке қарсы рейтинг: Халықаралық құрылыс нормалары күн панельдерін олардың сәйкес келуін талап етеді панельдердің таралуын жылдамдатпау үшін шатырдың өртке қарсы рейтингі жалындар. Жалпы класстың үш түрі бар. А класы барынша қамтамасыз етеді өрттен қорғау, өйткені жалын алты футтан аспайды. В сыныбы жалынның сегіз футтан аспауын қамтамасыз етеді, ал C класы жалынның таралуын қамтамасыз етеді 13 футтан аспайды.

Ауа-райы жағдайы: Мысалы, кристалды панельдер осындай аймақтар үшін жақсырақ қатты бұршақ жаууы мүмкін, өйткені олар бұршаққа төтеп бере алады 50 миль/сағ. Жұқа дизайнды ескере отырып, күн панельдері өте қолайлы емес бұршақ үшін. Бекіткіштерді, болтты модульдерді немесе а үш рамкалы рельс жүйесі а болуы мүмкін үйлер үшін жақсырақ дауыл немесе тропикалық дауыл.

Тиімділік: Күн панелінің тиімділігі күн сәулесінің мөлшерін білдіреді ол электр энергиясына айнала алады. Жоғары тиімді күн панелі көбірек өнім береді тиімділігі төмен панельге қарағанда бірдей мөлшердегі күн сәулесінен электр қуатын алады.