Для начала, каковы преимущества и недостатки солнечной черепицы?
Преимущества: отсутствие риска истощения; безопасность и надежность, отсутствие шума, отсутствие выбросов загрязняющих веществ, абсолютная чистота; отсутствие ограничений по географическому распределению ресурсов, возможность использования преимуществ строительства крыш; например, в районах без электричества и районах со сложным рельефом; отсутствие необходимости в потреблении топлива и прокладке линии электропередачи для выработки электроэнергии на месте; высокое качество энергии; эмоциональная приемлемость для потребителя; короткий период строительства и короткое время, затрачиваемое на получение энергии.
Недостатки: производство солнечных панелей характеризуется высоким уровнем загрязнения и высоким потреблением энергии, а плотность распределения излучаемой энергии невелика, то есть она будет занимать огромную площадь; получаемая энергия связана с погодными условиями, такими как четыре сезона, день и ночь, облачно или солнечно; в настоящее время по сравнению с тепловой генерацией электроэнергии стоимость генератора будет высокой; процесс производства фотоэлектрических панелей не является экологически чистым.
2. Зачем использовать фотоэлектрические модули?
Фотоэлектрические материалы – это солнечная энергия, которая может сэкономить много энергии.
3. Каковы аспекты применения солнечных модулей?
Солнечный элемент — это специальное устройство с полупроводниковым покрытием, которое может преобразовывать солнечный свет, падающий на солнечную панель, в электрическую энергию, и его можно рассматривать как специальный небольшой источник питания.
В настоящее время применение солнечных батарей не является чем-то новым. За рубежом часто проводятся специальные соревнования спортивных автомобилей, использующих энергию солнечных батарей. Скорость и запас хода некоторых спортивных автомобилей на солнечных батареях сопоставимы с лёгкими мотоциклами.
Солнечные элементы также испытывались за рубежом в качестве источника энергии для самолётов, но они предъявляют относительно высокие требования к весу самолёта. Это специальные модели, аналогичные самолётам с двигательной установкой, работающей на человеческом топливе, и пока не могут найти широкого применения.
Солнечные элементы также используются для освещения зданий, однако их стоимость слишком высока, поэтому они больше не используются в густонаселенных районах с благоприятными условиями.
Солнечные батареи в Китае применяются относительно редко. Несколько лет назад в Западном озере города Ханчжоу плавал небольшой круизный лайнер. Его верхняя часть была покрыта солнечными панелями, которые могли питать аккумуляторы и двигатели в солнечные дни.
Преподаватель Нанкинского авиационного колледжа также использовал его в позапрошлом году, добавив к велосипеду крышу и используя солнечные батареи для питания двигателя. Возможно, это первый электровелосипед на солнечных батареях в Китае.
Из-за высокой стоимости солнечных элементов для их применения требуются большие площади и хорошее солнечное освещение, а их мощность слишком мала для энергоснабжения транспортных средств, поэтому практического применения в транспортных средствах они находят очень мало.
Учитывая нынешнюю высокую стоимость солнечных элементов и необходимость использования солнечного света, на практике их часто приходится использовать совместно с батареями, и лучше всего это делать в условиях слабого тока.
Хотя надежды на солнечные элементы в области энергетического применения в силовых машинах невелики, по личному мнению автора, солнечные элементы также могут быть разработаны и применены во многих особых случаях.
1. В качестве специального источника питания он используется для беспилотных метеостанций на островах или высокогорьях. Этот метод аналогичен связи искусственных спутников, и его долговременная стабильность не вызывает сомнений.
2. В качестве специального источника питания для зарядки подключите его к полупроводниковому радиоприёмнику и слушайте радио при солнечном свете. Это очень практично для бедных и отдалённых районов, где движение транспорта ограничено круглый год.
3. В качестве специального зарядного устройства, прикрепите его к KO-машине или мобильному телефону, и он сможет медленно заряжать аккумулятор, значительно продлевая срок его службы. Этот метод не слишком сложен, как и калькулятор.
4. Для наручных или настенных часов, которые используют одну батарейку в течение нескольких месяцев, лучше всего прикрепить небольшую солнечную батарею в качестве специального источника питания для зарядки, чтобы полностью избежать проблем с заменой батареек.
Вышеупомянутые методы несложны, но после многих лет ожидания подобный продукт так и не появился; можно модифицировать саму магнитолу, но другие, более тонкие, решения более хлопотны. Лучше надеяться, что производитель выпустит продукт на рынок.
Область применения солнечных элементов очень широка,
Можно разделить на следующие пункты:
1. Электроэнергетика: системы генерации электроэнергии высокой мощности, системы генерации электроэнергии для домохозяйств и т. д.
2. Связь: беспроводное питание, беспроводная связь и т. д.
3. Товары бытовой электроники: компьютеры, часы, электроигрушки, радиоприемники и т. д.
4. Транспорт: автомобили, корабли, светофоры, дорожное освещение, маяки и т. д.
5. Сельское хозяйство: водяные насосы, орошение и т. д.
6.Прочее: охлажденные вакцины, выпечка из чая, школьное электричество и т. д.
Стремительное развитие электронных технологий привело к тому, что различные электронные устройства также меняются с каждым днём. Среди них средства связи и информации, такие как мобильные телефоны, карманные компьютеры, персональные цифровые помощники (КПК) и т.д., стали неотъемлемой частью повседневной жизни человека. Для работы этих электронных устройств необходим источник питания. Я думаю, многие люди сталкивались с дилеммой: они не могут пользоваться устройством из-за разряженной батареи, и эта проблема вскоре уйдёт в прошлое с появлением одежды, работающей на солнечной энергии.
4. Классификация и характеристики фотоэлектрических модулей
Фотоэлектрические модули в основном включают в себя распределительные коробки, преобразователи переменного тока в постоянный.
5. Каковы преимущества монокристаллического кремния, поликристаллического кремния и тонких пленок в фотоэлектрической промышленности?
Сравнение индексов эффективности фотоэлектрических ячеек Тип технологии Ячейка из кристаллического кремния Тонкопленочная ячейка Монокристаллический кремний Поликристаллический кремний Аморфный кремний Теллурид кадмия Медь индий галлий селен GaAs Ячейка Эффективность фотоэлектрического преобразования 16~17% 14~15% 6~7% 8~10% 10 ~11% 18~22% Эффективность фотоэлектрического модуля 13~15% 12~14% 6~7% 8~10% 10~11% 18~22% Площадь приема света м2/кВтп 7 8 15 11 10 4 Потребление энергии при производстве высокое Высокое Низкое Низкое Низкое Высокая Стоимость производства Высокая Высокая Низкая Низкая Средняя Средняя Высокая Изобилие ресурсов Средняя Средняя Богатые Бедные Бедные Бедные Langhoff Institute US USSC Corporation Национальная лаборатория возобновляемой энергии США Национальная лаборатория возобновляемой энергии США Япония, Германия Ячейки из кристаллического кремния, включая монокристаллический кремний и Поликристаллические кремниевые элементы, которые легко получить в природе, технология плавки и современная химическая промышленность, Уровень электронной промышленности хорошо соответствует, поэтому она стала основной технологией на текущем рынке фотоэлектрических элементов, составляя 90% доли рынка в 2007 году. Монокристаллическая кремниевая батарея в настоящее время является наиболее зрелой и широко используемой батареей. Однако из-за серьезного потребления энергии, с 1998 года поликристаллический кремний (теоретическая эффективность фотоэлектрического преобразования составляет около 18%) постепенно стал основным на рынке. Тонкопленочные батареи изготавливаются из очень тонких фоточувствительных материалов, которые крепятся или наносятся на дешевые стеклянные, нержавеющие стальные или пластиковые подложки. Техническая стоимость ниже, чем у кристаллического кремния, и в настоящее время нет очевидного преимущества в их эффективности преобразования. Однако ожидается, что в будущем она будет быстро развиваться и станет важным направлением рынка. Тонкопленочные солнечные элементы из аморфного кремния имеют низкую стоимость, малый вес, высокую эффективность преобразования и удобны для массового производства, поэтому они имеют большой потенциал. Однако из-за ухудшения фотоэлектрической эффективности, обусловленного материалом, его стабильность невысока, что напрямую влияет на его практическое применение. Если проблемы стабильности и коэффициента преобразования будут решены, то крупногабаритный солнечный элемент на основе аморфного кремния, несомненно, станет одним из основных направлений развития солнечной энергетики.
Время публикации: 22 сентября 2023 г.