Самодельные солнечные батареи: эффективность использования

Саморобні сонячні батареї - фото
Самодельные солнечные батареи: эффективность использования

Один из вариантов сэкономить на установке альтернативного источника электроэнергии – использовать не заводские, а самодельные солнечные батареи. Обычно для сборки таких модулей применяют подручные материалы, комбинируя их с деталями СЭС, бывшими в употреблении. Готовые конструкции подобного типа будут уступать промышленным вариантам по эксплуатационным характеристикам, но обойдутся значительно дешевле.

Для грамотной подборки комплектующих и эффективной эксплуатации самодельных панелей необходимо ознакомиться с факторами, влияющие на КПД этих устройств, а также способами повышения производительности фотоэлементов.

Виды самодельных солнечных батарей

Солнечные панели классифицируются по конструкционным особенностям и разновидностям генерирующих электричество элементов (основных разновидностей материалов, выступающих в системе полупроводниковыми преобразователями).
Конструктивно различают самодельные гибкие солнечные батареи и жесткие модули. Тонкопленочные варианты допускают возможность монтажа на любых поверхностях и более эффективны в условиях слабой освещенности, по причине чего занимают лидирующие позиции на рынке альтернативной энергетики.

Разновидности фотоэлементов и их КПД:

  • монокристаллические – 17-22 %;
  • поликристаллические – 12-18 %;
  • аморфные – 5-6 %;
  • теллур-кадмиевые – 10-12 %;
  • полимерные – 5-6 %;
  • на основе селенида меди-индия – 15-20 %.

Для солнечной батареи самодельного типа (различные видео их сборки можно изучить в свободном доступе) принято выбирать моно- и поликристаллические элементы с более высоким КПД, поскольку при отсутствии заводского оборудования и методов сборки эффективность модулей будет падать. Соответственно, при сооружении самодельной солнечной батареи рекомендуется особенно внимательно ознакомиться с факторами, которые влияют на КПД таких устройств.

Самодельные солнечные батареи: факторы, влияющие на эффективность

Производительность самодельных солнечных панелей напрямую зависит от климатических условий. Именно поэтому на практике КПД модулей редко превышает 15%. На эффективности использования батарей негативно отражается не только пасмурная погода, но и жаркий климат. Фотоэлементы могут перегреваться, от чего производительность системы падает еще сильнее.

Дополнительные факторы, влияющие на КПД солнечной батареи самодельной:

  1. Качество используемых фотоэлементов. В заводских условиях каждая деталь проверяется на работоспособность. В домашних условиях нередко применяют подручные материалы и бывшие в употреблении детали, что уменьшает КПД панелей на 20-30%.
  2. Затененность участка. Если даже небольшая часть модуля находится в тени, то это обязательно отразится на производительности конструкции.
  3. Соблюдения наклона. Наибольшая эффективность использования самодельной солнечной батареи обеспечивается, когда лучи падают на панель под прямым углом. При невозможности монтажа или постоянной поддержки нужных углов наклона лучше всего функционируют модули на базе пленок из теллурида кадмия (TeCd), так как их физико-технические характеристики позволяют генерировать энергию не только из ультрафиолетовой, но и инфракрасной части спектра.
  4. Чистая поверхность. В летнее время важно регулярно протирать поверхность от пыли и грязи. Зимой требуется очищать модули от снега. Своевременное обслуживание батарей защищает конструкцию от перегрева и помогает сохранить высокий КПД.
  5. Ориентация модулей. Идеальное направление самодельных солнечных панелей – на юг. При малейшем изменении азимута эффективность резко снижается.

Как увеличить КПД солнечного модуля созданного своими руками?

Чтобы соорудить самодельную солнечную батарею на 50 Вт, необходимо начать с детального расчета. Принципиальная его часть – оценка эффективности использования панели и выгода от установки модуля. При недостаточно высокой производительности конструкции, требуется применение мер по увеличению КПД.

Методы повышения эффективности использования модулей:

  1. Применение трекеров для солнечных батарей– поворотных механизмов, с помощью специальных датчиков изменяющих положение панелей в режиме реального времени для извлечения максимального количества лучей солнца.
  2. Использование зеркал, которые в вечернее время отражают лучи и направляют их на самодельные элементы солнечных батарей под оптимальным углом.
  3. Введение в систему концентраторов света. Для повышения эффективности модуля достаточно становить линзу Френеля. Важное требование – концентратор должен быть в 2 раза больше фотоэлемента.
  4. Монтаж тонкопленочных многослойных панелей на базе теллурида кадмия от компании «GreenTechTrade». Уникальные гибридные пленки обладают одним из самых высоких коэффициентов поглощения и оптимальной шириной запрещенной зоны, что дает возможность им повысить эффективность извлечения энергии из излучения солнца на 5-30% в зависимости от условий.

Вывод о самодельных солнечных панелях

Эффективность использования солнечной батареи самодельного типа зависит от типа фотоэлементов, погоды, углов наклона конструкции, направленности модуля и ряда других факторов. В самодельных вариантах учесть их одновременно физически и конструктивно невозможно. В связи с этим оптимальным решением следует считать использование тонкопленочных гибридов на базе индия, германия либо теллурида кадмия от фирмы «GreenTechTrade». Панели First Solar гарантируют высокий КПД вне зависимости от загрязнения поверхности и местоположения модуля. Детальней ознакомиться с особенностями продукции можно на официальном сайте компании «GreenTechTrade».