Монтаж и сервис оборудования по использованию возобновляемых источников энергии

Важным конструктивным решением является нанесение тонкой пленки на цилиндрические поверхности. В качестве такого цилиндра используется стеклянная трубка, которая после нанесения фотоэлемента помещается внутрь другой трубки. Вторая трубка имеет больший диаметр и к ней подведены электрические контакты. Благодаря цилиндрическому исполнению, пленочные солнечные батареи поглощают большее количество света, а 40 деталей свободно размещаются на площади 2м^2. Они устойчивы к сильным порывам ветра и могут свободно устанавливаться на крышах. В настоящее время плёночные конструкции оснащаются различными типами каскадных элементов, обладающих многослойной структурой. Вместо одного, в них имеется несколько р-п переходов, что в значительной степени увеличивает эффективность таких модулей. В результате, электрическая энергия, генерируемая панелями, снижает свою себестоимость в два раза относительно кремниевых элементов. На всей площади плёнки с тремя переходами КПД составляет 31%, а при пяти переходах это значение может достичь 43%. Благодаря постоянному развитию технологий, тонкопленочные солнечные батареи в ближайшее время станут доступными для большинства населения. Они будут не только дешевыми, но и эффективными. Обычно солнечные элементы электрически связаны и герметичны как модуль. Часто солнечные элементы соединены в ряд модулей, создающих дополнительное напряжение. Подключение элементов параллельно дает более высокий ток. Таким образом, модули могут быть взаимосвязаны последовательно или/и параллельно, чтобы создать батарею с желаемым максимальным напряжением и током. Мощность солнечных батарей измеряется в ваттах или киловаттах. Это удобно для того, чтобы рассчитать обычные энергетические потребности, измерения в Втч, кВтч или кВт в день часто используется. Общее практическое правило заключается в том, что средняя мощность равна 20% пиковой мощности, так что каждый киловатт-пик выходной энергии в солнечной батареи, соответствует такой выработки энергии: 4,8 кВт-ч в день (24 часа х 1 кВт х 20% = 4,8 кВт / ч). Эффективность преобразования энергии определяется делением электроэнергии производимой в элементе на мощность источника света падающего на этот элемент. Существует множество факторов, которые влияют на электрическую выходную мощность, включая спектральное распределение, пространственное распределение мощности, температуру, резистивную нагрузку применяемые к элементу. Используется стандарт МЭК 61215 для сравнения производительности элементов и этот стандарт создается вокруг земных, умеренных условий. Стандартная температура и условия (СТУ): излучение от 1 kW/м^2, спектральное распределение близко к солнечной радиации МВ (масса воздуха)1,5 и температура элемента 25 °C. Резистивная нагрузка варьируется до пика или достигается точка максимальной мощности. Мощность, на этой стадии, записывается как максимальная мощность (ММ). Такой же стандарт используется для измерения мощности и эффективности фотоэлектрических модулей, Воздушные массы имеют влияние на выходную мощность. В пространстве, где нет атмосферы, спектр солнца относительно нефильтрованный. Однако, на земле, где с воздухом фильтруется падающий свет, солнечный спектр меняется. Для подсчета спектральных различий, была разработана система, которая вычисляет этот фильтрующий эффект. Обычно, фильтрующий эффект варьируется от массы воздуха 0 (0 МВ) в пространстве, приблизительно до 1,5 МВ на Земле. Умножая спектральные различия на квантовую эффективность солнечного элемента, получим эффективность установки. Например, кремниевый солнечный элемент в пространстве, может иметь эффективность 14% при 0 МВ, но при этом иметь эффективность 16% на земле при 1.5 МВ. То есть эффективность при наземных условиях, как правило, больше, чем при космических. Эффективность солнечного элемента варьируется от 6% для аморфных кремниевых солнечных элементов до 40,7% с много переходными элементами и 42,8% с множеством слоев, собранных в гибридную интегральную схему. Высокая эффективность элементов – это не всегда экономично. Например, 30% эффективный много переходной элемент на основе необычных материалов, таких как галлий арсенид, или селенид индия, который производится мелкосерийно, может стоить в 100 раз дороже, чем 8% эффективный аморфный кремниевый элемент массового производства, в то время как выработка электроэнергии только в 4 раза быстрее. Однако существует способ "повышения" солнечной энергии. При увеличении интенсивности света, как правило, фото генерированные носители возрастают, что приводит к повышению эффективности до 15%. Эти так называемые "системы-концентраторы" только начали становиться конкурентоспособным, как результат развития высокоэффективных солнечных элементов на основе арсенид галлия. Увеличение интенсивности, как правило, осуществляется с помощью концентрации оптики. Типичная система-концентратор может использовать интенсивность света в 6–400 раз больше солнца, а также повысить эффективность одного солнечного элемента на основе арсенид галлия от 31% при 1,5 МВ до 35%.