Izčrpavanje energetskih virov povzroča iskanje novih virov energije. V takih okoliščinah je najboljša rešitev uporaba obnovljive energije sonca. Naprava za pretvorbo svetlobne energije v električno se imenuje sončna baterija. Ljudje, ki skrbijo za prihranek denarja, vedno bolj razmišljajo o namestitvi sončnih kolektorjev v svoje domove. V članku bomo pogledali vrste baterij, njihove prednosti in slabosti, pa tudi, kakšna oblika je najbolj primerna za vaš dom.
Področje uporabe
Solarne baterije so bile uporabljene na številnih področjih človeškega življenja. Uporabljajo se na vesoljskih postajah in v letalski tehniki. V Franciji je bila zgrajena avtocesta s sončnimi paneli, ki zagotavlja majhno električno ulično razsvetljavo. V sredozemskih državah so takšne baterije nameščene na strehah stavb, da se zadosti potrebi po ogrevanju vode. Uporabljajo jih v električnih avtomobilih in uličnih svetilkah. Sončne celice so priljubljene pri dekorativni razsvetljavi zgradb, skulptur, parkov in sosednjih območij. Taki viri energije so opremljeni s prenosnimi napravami: luči, kalkulatorji in igralci. V Južni Koreji so izumili sončno celico, ki jo lahko postavimo pod človeško kožo, da bi zagotovili energijo za vsadke, kot je srčni spodbujevalnik.
Prednosti in slabosti
Glavna prednost sončnih kolektorjev je uporaba okolju prijaznihčista, obnovljiva sončna energija. Fotocelice ne onesnažujejo okolja in ne ustvarjajo hrupa. Oblika baterije je preprosta, zato se okvare pojavljajo redko. Poleg tega lahko povečate moč naprave s povečanjem števila plošč. Sončne celice so trpežne, obdobje njihovega delovanja je več desetletij. Ne potrebujejo posebne nege, potrebno jih je redno obrisati od prahu. Slabosti vključujejo kompleksnost montaže in nastavitve velikih sistemov. Laptop baterije ne zahtevajo nastavitev. Solarni paneli imajo nizko učinkovitost, le približno 20%. Da bi zagotovili potrebo po energiji majhnega doma, je treba baterije namestiti na veliko območje. Stroški sončnih kolektorjev so še vedno visoki. To je posledica posebnosti njihove proizvodnje.
Načelo delovanja
Najbolj priljubljen material za proizvodnjo gospodinjskih sončnih celic so silicijevi kristali. Silikonska rezina je polprevodnik, ki pretvarja svetlobno energijo sonca v električno. Akumulira se v bateriji. Solarni paneli proizvajajo DC. Primerna je za napajanje LED diod. Če se sončna energija uporablja za napajanje gospodinjskih aparatov, je treba zasnovo dopolniti z pretvornikom DC v pretvorniku. Solarni modul zapre kaljeno steklo za zaščito pred atmosferskimi pojavi in prahom.
Tipi
Silicijeve sončne celice so lahko treh vrst: monokristalne,polikristalni in amorfni. Monokristalne plošče so izdelane iz silicija visoke čistosti pod vplivom temperature do 1400 stopinj Celzija. Rezultat je kristal s premerom 14-20 cm in dolžino do 2 metra. Kristal se narežemo na plošče debeline 250-300 μm in zložimo na mrežo elektrod. Učinkovitost takšnih panelov doseže 19%, gospodinjski moduli se lahko pohvali s 14-18%. Zaradi zapletene proizvodne tehnologije so monokristalne plošče dražje od polikristalnih sončnih celic. Poleg tega je kristal silicija rešetka, zaradi katere popolnoma zapolni koristno območje modula ne bo delovalo. Barva posameznih kristalov je črna ali temno modra.
Polikristalne sončne celice proizvajajo poenostavljeno tehnologijo pri nižjih temperaturah. Kristali polprevodnika imajo drugačno orientacijo, zaradi česar se učinkovitost zmanjša na 12-14%. Poleg tega je življenjska doba polikristalnih baterij 25 let, kar je dvakrat manj kot pri monokristalih. Polikristali imajo svetlo modro barvo in popolnoma napolnijo sončni modul. Prednost polikristalnih sončnih celic pred posameznimi kristali je sposobnost absorbiranja razpršene svetlobe. Tako se kopičenje energije izvaja tudi v oblačnem vremenu in v mraku.
Amorfni sončni kolektorji so izdelani iz silicijevega vodika, ki temelji na filmski tehnologiji. Učinkovitost takšnih modulov je precej nizka, približno 5%. Vendar pa absorbirajo razpršeno svetlobo 20-krat bolje kot druge vrste baterij. Pogosto obstajajo kombinacije amorfnega silicija s poli - ali enojnimi kristali. To vam omogoča združevanjeprednosti različnih vrst polprevodnikov.
Kako izbrati?
Torej, zakaj bi nehali izbirati polikristalne ali monokristalne sončne celice? Opozoriti je treba, da je potrebno moč pridobiti iz katere koli vrste baterije. Vprašanje je na dostopnem mestu za njihovo namestitev. Če je prostor majhen, je bolje ostati na monokristalnih modulih z najvišjo učinkovitostjo. Če vprašanje območja ni pomembno - najboljša rešitev bodo polikristalne sončne celice za dom. Z enako močjo in ob upoštevanju, da so polikristali za 10% cenejši, bodo skupni stroški in sončna kmetija nekoliko cenejši. Poleg tega polikristalne sončne celice in v oblačnem vremenu absorbirajo energijo. Problem izčrpavanja energetskih fosilov se z vsakim letom povečuje, stopnja onesnaženosti okolja pa je ostrejša. V zvezi s tem je veliko ljudi namenjalo veliko pozornosti alternativnim virom energije. Obetavna smer je pridobivanje električne energije iz sončne svetlobe. Sončne celice se uporabljajo za pretvorbo svetlobe v elektriko. So trpežni, ne ustvarjajo hrupa, enostavni za uporabo. Pri proizvodnji solarnih modulov so uporabljeni polikristali mono in silicija. Monokristalni paneli imajo večjo učinkovitost, polikristalni sončni kolektorji pa lahko absorbirajo razpršeno svetlobo in stanejo nekoliko ceneje.
