Обзор российского производства солнечных панелей. Солнечные батареи высшего качества – чёрные, монокристалл

Альтернативная энергетика во всем мире развивается стремительными темпами, вот только Россия достаточно сильно отстает от большинства европейских стран в этом вопросе. Если в Германии, Норвегии, Швеции солнечные батареи можно встретить практически на каждом жилом доме, то в России их используют единицы. Но, несмотря на это, в нашей стране существует несколько достаточно крупных заводов, которые производят панели, работающие благодаря энергии солнца.

Конечно, с китайскими производителями наши не сравняться. Их продукция одна из самых доступных, их солнечные батареи заполнили все мировые рынки, и в России, и в Европе. Но это ни в коем случае не должно останавливать наших соотечественников от поддержки российского производителя.

Завод СБ в Зеленограде

В городе Зеленограде за производство СБ отвечает завод «Телеком-СТВ». Основали это предприятие сотрудники предприятий микроэлектроники в 1991 году. Большой научный, производственный и образовательный опыт работы сотрудников «Телеком-СТВ» позволяет им решать любые проблемы, возникающие в процессе их деятельности.

На сегодняшний день к основным видам деятельности «Телеком-СТВ» относится:

• Производство фотоэлементов и батарей на их основе.
• Разработка оборудования, предназначенного для изготовления солнечных модулей.
• Разработка и поставка автономных систем энергоснабжения и другие.

В городе Зеленограде функционирует предприятие компании Светорезерв, образованной в г. Москва в 2003 году. Одна из основных целей предприятия – широкое распространение уличного освещения с использованием солнечных батарей и светодиодных технологий. Ее штат состоит из высококвалифицированных инженеров-разработчиков, сотрудничающих с ведущими научно-исследовательскими центрами в России и за рубежом. Это помогает им изготавливать продукцию, удовлетворяющую высокие требования заказчиков.

Завод СБ в Рязани

Рязанский завод металлокерамических приборов существует уже с сентября 1963 года. Ассортимент его продукции очень разнообразен:

• Контроллеры и инверторы для солнечных систем.
• Монокристаллические модули мощность 8-100 Вт. Для систем энергообеспечения в жилых домах, для уличного освещения, автомобильных аккумуляторов, различной радиотехники, заправочных станций и других объектов.
• Миниатюрные панели мощностью 3,5-5 Вт. Применяются для мобильных телефонов, солнечных вентиляторов и других портативных устройств.
• Фотоэлектрические системы (постоянного и переменного тока).

Рязанский ЗМКП предлагает населению достаточно доступную продукция. Солнечная батарея мощностью в 120 ВТ обойдется примерно в 20 тыс. рублей. И что самое главное технология производства систематически проходит инспекционный контроль, и ее качество подтверждается соответствующими сертификатами.

Завод СБ в Новочебоксарске

Один из крупнейших производителей СБ в России ООО «Хевел» планирует вывести отечественные солнечные батареи на международный рынок. Эта компания специализируется на производстве тонкопленочных модулей, завод располагается в Новочебоксарске. Годовой объем производства составляет более одного млн. панелей ежегодно.
Основана компания «Хевел» была в 2009 году. Ее учредителями выступают ГК «Ренова», которой принадлежит 51% акций, и «РОСНАНО» с 49%. Помимо выпуска СБ, компания специализируется на строительстве «под ключ» электростанций, производстве вспомогательного оборудования и т.д.

На Новочебоксарском заводе используется одна из передовых технологий производства СБ с использованием аморфного кремния, принадлежащая швейцарской компании Oerlikon Solar. А совместно с Физико-техническим институтом им. Иоффе «Хевел» основал Научно-технический центр в Санкт-Петербурге, который стал участником проекта «Сколково». Будем надеяться, что нанотехнологии помогут компании сделать производимые ею солнечные панели доступными каждому.

Завод СБ в Краснодаре

Производство солнечных батарей в Краснодаре представлено компаниями «Солнечный ветер» и «Сатурн». Причем «Солнечный ветер» одно из немногих предприятий, изготавливающий помимо модулей еще и оборудование для производства батарей. Его продукция установлена на базовой станции «ВымпелКома» и МТС, где позволила сократить затраты на топливо в 4 раза.

ОАО «Сатурн» при производстве СБ использует следующие виды каркасов:

• сетчатые;
• пленочные;
• металлические;
• струнные.

Изготавливаемая ими продукция показала хорошие результаты в космическом пространстве и на земле. Плюс ко всему они запатентовали свою собственную технологию производства фотоэлементов из кремния. А для увеличения КПД батарей используют германиевые подложки и многопереходные арсенид-геливые элементы. Всего за время своей деятельности компания выпустила более 1200 панелей общей площадью около 20 тыс. кв.м.

Более полный перечень фирм, изготавливающих и поставляющих оборудование и изделия для солнечной энергетики, вы найдете в нашем .

Получается, что в России дела с альтернативной энергетикой обстоят не так ужасающе, как кажется на первый взгляд. Российские производители СБ стремятся развивать свою деятельность, вкладывают большие суммы денег в разработку новых технологий и материалов. Хочется верить, что в скором будущем все это даст свои плоды, которыми смогут пользоваться не только «сильные мира сего», но и широкие массы.

Статью подготовила Абдуллина Регина

На видео Рязанский завод металлокерамических приборов:

Работы техники, оборудования;Производство и выпуск солнечных батарей – один из наиболее развивающихся видов бизнеса. Солнечные батареи представляют собой специализированные устройства, принцип работы которых основан на обработке солнечной энергии. Применение такой технологи нашло реализацию в производственных масштабах и домашнем обустройстве. Их применяют для:

1. Обогрева дома.
2. Работы вентиляционных установок.
3. Подогрева воды и т.д.

На сегодняшний день покупка и установка солнечных батарей пользуется большой популярностью в частном секторе (загородные дома, дачи, коттеджи и т.д.). Это позволяет сэкономить немалую сумму на оплате коммунальных расходов.

Актуальность и анализ рынка

За счет низкой конкуренции на современном рынке солнечных батарей есть широкие возможности для производства. Благодаря этому такая бизнес идея имеет отличные перспективы для получения постоянной прибыли. Солнечные батареи — неиссякаемый источник энергии, который может легко применяться в обыденной жизни и на производстве.

Принцип работы таких батарей основан на преобразовании энергии солнца (бесплатной) в электрический ток (оплачиваемый). Именно таким образом происходит экономия.

Энергия, накапливаемая в батареях, может использоваться для прямого питания приборов и техники, а также сохраняться для применения при веерных отключениях электроэнергии или по необходимости.

Достоинство подобных установок заключается в том, что они могут функционировать круглый год и состоят преимущественно из:

• насоса;
• таймера;
• распределительной емкости.

Регистрация и организация бизнеса

Перед тем как заниматься закупкой материала и арендой помещения необходимо заняться регистрацией фирмы и производства. Для этого понадобится подать необходимые документы в налоговую службу. Там будет произведена регистрация предпринимательской деятельности. В дополнение нужны следующие бумаги:

1. Заявление на госстрахование.
2. Заявление на оплату налогов.

Помещение

Для производства и сборки панелей понадобится отдельное помещение, лучше небольшой цех или гараж, в зависимости от планируемых объемов. В среднем для начала понадобится пространство общей площадью не менее 300 кв.м.

Для первоначального развития бизнеса лучше арендовать здание и оборудовать в соответствие с нормами и правилами производства. На территории необходимо предусмотреть:

• водоснабжение;
• отопление;
• вентиляцию;
• обеззараживающие элементы;
• трехфазную линию электричества.

Для обеспечения высокоточного производства всегда необходимо поддерживать чистоту на территории цеха.

Оборудование и расходные материалы

После аренды помещения требуется позаботиться о покупке материалов, сырья, оборудования и инструментов. В качестве основного сырья используется кремний двух видов:

1. Поликристаллический.
2. Монокристаллический.

Но внешние пластины из этого материала будут очень хрупкими, поэтому в конструкции предусмотрена специальная защита. По себестоимости такие батареи будут значительно дешевле. Также может применяться кремний аморфного типа или CdTe, GaAs.

Основа имеет значение не только в цене, от этого во многом зависит способность панелей к:

Для выпуска одной батареи площадью 2 кв.м. необходимо заранее приготовить:

1. Выбранную основу в 2 кв.м.
2. Рамку из алюминия.
3. преобразователь тока.
4. Изолированный провод.

В качестве инструментов понадобится приготовить стандартный набор:

• пилы;
• уровни;
• метры;
• лобзик;
• электродрель;
• крепежный материал.

Помимо этого, понадобится более специализированное оборудование, которое потребует некоторых капиталовложений:

1. Лазерный резак.
2. Ламинатор.
3. Машина для очистки пластин.
4. Автоматы проверки высокого напряжения.

Все работы нужно проводить на высокоточном ровном столе, который называется инспекционным.

Технология производства

Технология производства — трудоемкий и многоуровневый процесс. Изготовление одной панели занимает не менее 6 часов. Для приготовления одного элемента требуется:

Персонал

Для качественного производства панели солнечных батарей должны выпускаться по всем нормам и стандартам квалифицированными специалистами. Помимо простых рабочих обязательно стоит пригласить для изготовления батарей сертифицированного сотрудника, имеющего опыт в подобном производстве.

Лучше пригасить зарубежных коллег и перенять их опыт.

Итак, минимально потребуется нанять на работу:

• инженера-физика;
• электромеханика;
• монтажника (2 чел.);
• водителя (для сбыта продукции);
• менеджера по продажам.

В бизнес план обязательно нужно будет включить заработную плату работников, налоги и госпошлины. Требуется позаботиться об автотранспорте для оперативной доставки и установки солнечных панелей.

Реклама и сбыт

Перед тем, как основывать бизнес подобного рода, необходимо просчитать и проанализировать конкуренцию в данном конкретном регионе. Несмотря на относительную новизну продукции, уже существует ряд частных крупных компаний и небольших производств.

Немаловажную роль в успешном ведении бизнеса играет качественная и повсеместная реклама. Она является ключевым моментом в формировании рынка потребителей и ниши сбыта изготовленных элементов.

Грамотный маркетинг позволит не просто разрекламировать вновь открытую фирму, но и проинформировать население о преимуществах использования и установки солнечных батарей. Ведь многие сегодня еще попросту не осведомлены о достоинствах и экономической рентабельности такой новинки.

1. Листовки на остановках общественного транспорта.
2. Объявления в газетах и журналах.
3. Заявления на радио и телевидении.

Важно разработать свой сайт, наполнить его качественным контентом, создать группы в социальных сетях, внедрить темы на популярных форумах и т.д.

Все это в совокупности позволит донести до потребителя важную информацию, расширить его знания о солнечных элементах питания и их преимуществах. Рекламой можно заняться самостоятельно или нанять профессиональных маркетологов, исходя из первоначальной суммы на реализацию проекта.

Финансовая составляющая бизнеса

Себестоимость продукции и последующей установки состоит из следующих затрат:

• солнечная батарея – до 20 000 рублей;
• полная аккумуляторная система – до 80 000 рублей;
• установка для горячего водоснабжения до 60 000 рублей;
• установка водонагревателя с теплообменниками – до 60 000 рублей.

Монтаж панелей и солнечных батарей, по цене может достигать 100% стоимости всей системы.

Стоимость открытия и поддержания

Для среднестатистического бизнеса по изготовлению солнечных панелей потребуются следующие вложения:

1. Основной материал и инструменты – до 100 тыс. рублей.
2. Помещение – аренда до 20 тыс. рублей.
3. Заработная плата сотрудникам производства – до 100 тыс. рублей.
4. Реклама и дополнительные расходы – 30 тыс. рублей.

Размер будущих доходов

Если одна солнечная батарея стоит 20 тыс. рублей, то несложно просчитать уровень доходов. Он напрямую зависит от эффективности рекламы и количества клиентов. Но в среднем один заказ будет обходиться в 50 000 рублей с сопутствующими расходами и установкой.

Срок окупаемости

Окупаться затраты начнут спустя 1-1,5года, когда уже будет полностью налажено производство и фирма приобретет популярность.Учитывайте тот факт, что идея изготовления солнечных батарей для нашей страны достаточно нова, поэтому нельзя экономить на рекламе. В противном случае бизнес может стать низкорентабельным.

На отечественном рынке, в сравнение с зарубежными аналогами, данное направление пока слабо развито, а значит есть возможность стать лидирующей эффективной компанией по выпуску солнечный батарей. Грамотный просчет и заранее составленный план позволит результативно распределить вложения и максимально быстро получить прибыль.

Альтернативная возобновляемая энергетика с каждым днем все больше становиться обычным явлением в жизни человечества. Ее применение и использование становится все более популярным и востребованным, в том числе и на территории Российской Федерации. Но все-таки здесь стоит отметить, что еще совсем недавно, на рынке нашей страны были представлены солнечные батареи в подавляющем большинстве импортного производства.

Производство солнечных батарей на российском заводе

Потребителю предлагалось купить контроллер, инвертор, солнечную панель в основном произведенные на территории Соединенных Штатов Америки, Германии, китайского производства. Российский производитель был представлен на уровне статистической погрешности. В последнее несколько лет, к счастью, в этом направлении наметилась положительная тенденция, наш отечественный производитель все настойчивее заявляет о себе, уверенно завоевывая долю рынка, этой актуальной и высокотехнологичной продукции. В дополнение ко всему российские компании не стали ограничиваться только рынком России, они все активней продвигают свою продукцию на зарубежные рынки, составляя там достойную конкуренцию известным мировым производителям.

По состоянию на декабрь 2015 года на территории России созданы и успешно работают, ни один крупный завод, а целый ряд успешных компаний производителей солнечных батарей, панелей, выпуская контроллер заряда и инверторы, то есть всей технологической цепочки оборудования для получения солнечной энергии.

Некоторые производители, например, такие как «СоларИннТех» и «Солнечный ветер», развили свои производства и теперь они предлагают потребителям еще и готовое серийное оборудование для независимых гелиосистем. У каждого из них есть свой завод на территории РФ. Другие же производители продолжают специализироваться на производстве и продаже солнечных батарей и фотоэлектрических панелей.

Все производимые российскими компаниями модули приблизительно одинакового качества. Отечественное оборудование не уступает по всем своим показателям продукции зарубежных конкурентов. Однако стоимость на покупку солнечных модулей, может значительно разниться, все зависит от конкретного производителя, какую ценовую политику ведет конкретный завод, и какой уровень комплектующих они применяют для сборки готовой продукции.

На ценовой фактор достаточно сильно влияет факт наличия у компании собственной линии производства. Проще говоря, если компания реально заботится о своем будущем и вкладывая ресурсы в свое развитие, локализовала под своим контролем производство всех исходных деталей и комплектующих, она соответственно снизит издержки и предложит солнечные батареи по более выгодным ценам. В таком ценовом сегменте не сможет работать завод, занимающийся только отверточной сборкой импортных комплектующих, так как его возможности влиять на окончательную цену продукции весьма ограничены.

Самые известные производители солнечных батарей на рынке РФ

Город Москва — НПП «Квант»

Эта российская компания осуществляет свою деятельность не только в сфере производства и реализации солнечных панелей. В сферу ее специализации также входят и инженерные исследования в сфере разработок собственных видов продукции в области солнечной энергетики.

Это единственный российский производителей в этой сфере, выпускающий продукцию для космической отрасли. Солнечные модули корпорации используют для электроснабжения в условиях космоса, на летающих по земной орбите спутниках, космических станциях.

Работа в такой сверх высокотехнологичной отрасли, связанной с космосом, говорит о высочайшем качестве и отличной надежности выпускаемых изделий, во многом показывая огромный потенциал предприятия.

В дополнение к деятельности в сфере космонавтики, «Квант» предлагает инновационные решения в бытовой сфере. Компания предлагает потребителю складные солнечные панели, солнечные фотоэлементы с двумя рабочими поверхностями, фотоэлементы на струнных или сетчатых подложках. Выпускаемая на НПП «Квант» продукция отличается конкурентной ценой, в паре с продукцией высочайшего качества с очень высоким коэффициентом полезного действия, и очень серьезным сроком активной эксплуатации.

Город Краснодар, компания «Солнечный ветер»

Солнечные фотоэлектрические панели российского производства, предлагаемые компанией «Солнечный ветер» — продукция, которая кроме рынка России широко представлена и на зарубежных рынках. За границей компания представляет свою продукцию под брендом «Solar Wind» и эта продукция признана иностранным потребителем. Производитель владеет собственными заводами и производственными линиями, однако, в выпуске конечной продукции в основном используются зарубежные комплектующие.

Компания «Солнечный ветер» на рынке возобновляемой энергетики предлагает не только самостоятельные геомодули, она занимается производством готовых к использованию независимых энергетических станций для использования, в том числе и в жилых домах.

Солнечная электростанция для дома от компании «Солнечный ветер»

В портфолио этого известного производителя – большое количество успешно реализованных проектов не только на территории России, но и за рубежом.

Город Рязань, компания «ЗМПК»

На рязанском производстве металлокерамических приборов, занимаются выпуском и разработкой очень широкого спектра солнечных батарей. Кроме самих солнечных модулей, там занимаются и производством сопутствующего электронного оборудования. Компания производит контроллер заряда и инверторы, их применение обязательно в работе гелиостанций. В прайс-листе фирмы не только инверторы и контроллер заряда, представлены еще и солнечные элементы фунцкионирующие на основе монокристаллов, мощность предлагаемого оборудования колеблется от восьми до 100 ват. Это оборудование можно использовать для энергообеспечения бытовых систем, для независимой электрификации объектов городской инфраструктуры.

Среди продукции производителя можно отыскать и солнечные панели небольшой мощности в диапазоне 3-5 ват, область применения которых, портативные зарядные устройства и мелкие электронные приборы. Оборудование этой компании является очень доступным, покупка продукции обойдется по весьма подходящей для каждого цене.

Город Зеленоград, компания «Телеком — СТВ»

Этот производитель специализируется на выпуске в свет готовых солнечных модулей и фотоячеек к ним. Еще одним направлением работы компании является разработка и создание оборудования для производства этой продукции. В дополнение к этому «Телеком – СТВ», занимается проектированием и установкой под ключ, автономных солнечных электростанций беспрерывного энергоснабжения. В активе компании приличный перечень запатентованных технологических и инженерных решений, эти инновационные идеи широко используют в производстве и создании гелиостанций.

Необходимо отметить, что компания занимается не только выпуском бытовых энергетических установок, в сферу ее интересов входит проектирование и сборка оборудования, применение решений в области возобновляемой энергетики для инфраструктуры городов. Здесь и автономное освещение дворовых территорий многоэтажной жилой застройки и независимое освещение парковых зон и многое другое.

Город Краснодар, компания «Сатурн»

Компания с юридическим адресом «Сатурн» выпускает инверторы, контроллер заряда, специализируется также на разработке и выпуске фотоэлектрических модулей на основе металлических, пленочных, струнных, сетчатых каркасов.

Аккумуляторная батарея АБ20НВ-35 для КА на НОО от компании «Сатурн»

В дополнение ко всему, компания обладает собственным запатентованных технологическим решением изготовления фотоэлектрических ячеек на основе кремния. Солнечные фотоэлементы российской компании «Сатурн» монтируются на германиевых основаниях. Еще одно выгодное отличие, значительно повышающее технологические характеристики и показатели результативности – это использование в производстве арсенид-гелиевых многопереходных составляющих.

Город Зеленоград, компания «СоларИннТех»

Еще один хорошо известный на рынке российский производитель в области возобновляемой энергетики. Эта компания разрабатывает и производит инверторы, контроллер заряда, солнечные модули, проектирует автономные гелиосистемы. На сегодняшний день они одни из передовых в своей области, и продолжают активно инвестировать в свой производственный и научный потенциал. Занимаются высокотехнологичными инженерными решениями. Выпускаемая продукция в первую очередь предназначена для применения в хозяйственно-бытовой сфере.

Инверторы, контроллер заряда и солнечные модули этого производителя в первую очередь используют для повышения экономической эффективности общественной инфраструктуры городов, для автономного освещения жилой территории, парковых зон, подъездов домов и прочее.В дополнение к сказанному «СоларИннТех» занимается продажами запасных частей и комплектующих к солнечным модулям, автономным энергетическим системам, поставляет контроллер заряда и инверторы к ним.

Город Новочебоксарск, компания «Хевел»

Компания по производству солнечных батарей «Хевел»

Основным направлением деятельности этого производителя является сборка комплектов солнечных модулей. Производство сосредоточено на тонкопленочной продукции, на рынок поступает под патронажем «Ренова» и Государственной корпорации «РосНано». Процесс производства Фотоэлектрических модулей в своей основе имеет швейцарские технологические решения с применением аморфного кремния. Сама технология имеет название Micromorph. Разработала и запатентовала эту технологию компания заработавшая мировую известность в области возобновляемой энергетики Oerlikon Solar. Среди продукции, выпускаемой этим производителем, числятся и инверторы и контроллер заряда к солнечным модулям.

20 лет назад электричество, добытое из солнечной энергии, казалось нам просто фантастикой. Но уже сегодня уже никого не удивишь.

Жители стран Европы давно поняли все преимущества солнечной энергии, и теперь освещают улицы, обогревают дома, заряжают различные приборы и т.д. В этом обзоре речь пойдет солнечных батареях нового поколения, созданных для облегчения нашей жизни и сохранения окружающей среды.

Типы СБ

Принцип работы солнечной батареи. (Для увеличения нажмите) Сегодня насчитывается более десяти видов солнечных устройств, которые используются в той или иной отрасли. Каждый вид имеет свои характеристики и эксплуатационные особенности.

Принцип работы кремниевых солнечных батарей: на кремниевую (кремниево-водородную) панель попадает солнечный свет. В свою очередь, материал пластины изменяет направление орбит электронов, после чего преобразователи дают электрический ток.

Эти устройства можно условно поделить на четыре вида. Ниже рассмотрим их подробнее.

Монокристаллические пластины

Монокристаллическая СБ Отличие этих преобразователей в том, что светочувствительные ячейки направлены только в одну сторону.

Это дает возможность получать самый высокий КПД - до 26%. Но при этом панель должна все время быть направлена на источник света (Солнце), иначе мощность отдачи существенно снижается.

Другими словами, такая панель хороша только в солнечную погоду. Вечером и в пасмурный день такой вид панелей дает немного энергии. Такая батарея станет оптимальной для южных районов нашей страны.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллическая СБ Пластины солнечных панелей содержат кристаллы кремния, которые направлены в разные стороны, что дает относительно низкий КПД (16-18%).

Однако главным преимуществом этого вида солнечных панелей - в отличной эффективности при плохом и рассеянном свете. Такая батарея все равно будет питать аккумуляторы в пасмурную погоду.

Аморфные панели

Аморфная СБ Аморфные пластины получают путем напыления кремния и примесей в вакууме. Слой кремния наносится на прочный слой специальной фольги. КПД подобных устройств достаточно низкий, не более 8-9%.

Низкая «отдача» объясняется тем, что под действием солнечных лучей тонкий слой кремния выгорает.

Практика показывает, что после двух-трех месяцев активной эксплуатации аморфной солнечной панели эффективность падает на 12-16%, в зависимости от производителя. Срок службы таких панелей не более трех лет.

Преимущество их в низкой стоимости и возможности преобразовывать энергию даже в дождливую погоду и туман.

Гибридные солнечные панели

Гибридные СБ Особенность таких блоков в том, что в них объединены аморфный кремний и монокристаллы. По параметрам панели похожи на поликристаллические аналоги.

Особенность таких преобразователей в лучшем преобразовании солнечной энергии в условиях рассеянного света.

Полимерные батареи

Полимерная СБ Многие пользователи считают, что это перспективная альтернатива сегодняшним панелям из кремния. Это пленка, состоящая из полимерного напыления, алюминиевых проводников и защитного слоя.

Особенность ее в том, что она легкая, удобно гнется, скручивается и не ломается. КПД такой батареи составляет всего 4-6%, однако низкая стоимость и удобное использование делает такой вид солнечной батареи очень популярной.

Совет специалистов: чтобы сэкономить время, нервы и деньги, покупайте солнечное оборудование в специализированных магазинах и на проверенных сайтах.

Новые разработки

С каждым днем технологии стремительно развиваются, и производство солнечных моделей не стоит на месте. Предлагаем ознакомиться с последними новинками на рынке солнечных систем.

Солнечная черепица

Солнечная черепица Дабы не испортить эстетику кровли дома и при этом получать бесплатную энергию солнца, можно рассмотреть вариант с покупкой солнечной черепицы. Этот отделочный материал состоит из достаточно прочного корпуса и встроенных фотоэлементов.

Кровельное покрытие вырабатывает достаточно энергии, которую можно использовать в бытовых условиях. При использовании такого материала-оборудования можно питать отдельно выделенную электросеть или сбрасывать электроэнергию в общую сеть.

В любом случае общие затраты на электроэнергию снижаются.

Лидером по производству солнечной черепицы является компания из России - «Инноватикс». Вот уже более десяти лет она продает высококачественные отделочные материалы со встроенными фотоэлементами.

Интересно, что такую черепицу тяжело отличить от обычного кровельного материала даже при близком расстоянии.

Преимущества солнечной черепицы:

1. Полупроводниковый материал, который используется при соединении фотоэлементов, сократили в 4 раза.
2. Инновационная система фокусировки солнечного света позволяет получать в 5 раз больше энергии.
3. Средний срок эксплуатации солнечной черепицы составляет 20 лет.
4. Относительно небольшой вес черепицы не имеет негативного давления на кровлю.
5. Прочность солнечной черепицы позволяет ее использовать при любых погодных условиях. Черепица спокойно выдерживает град и другие осадки.
6. Простота креплений позволяет надежно устанавливать черепицу в самые короткие сроки.

Солнечное окно

Солнечное окно Буквально три года назад на рынке солнечных технологий появилась новая разработка американских конструкторов из «Pythagorus Solar Windows». Суть инновации в том, чтобы использовать оконное стекло в качестве панели, добывающей солнечную энергию.

Подобные панели по полной используют в высотках европейских городов. Это позволяет существенно экономить электроэнергию.

Технология солнечных окон представляет собой использование фотоэлементов в виде кремниевых полос, встроенных между стеклами. Помимо того, что окна будут вырабатывать дополнительную электроэнергию, в дополнение окно будет защищать комнату от перегрева, задерживая солнечный свет. Внешне солнечные окна похожи на привычные жалюзи.

Другой производитель солнечных окон «Solaris Plus» предлагает использовать специальные стекла, обработанные специальным кремниевым напылением. Полосы будут преобразовывать солнечные лучи в электроэнергию, которая будет питать АКБ через полупрозрачные проводники.

Гибридные фотоэлементы

В 2015 году американскими конструкторами были разработаны гибридные фотоэлементы, позволяющие преобразовывать электроэнергию не только из солнечного света, но и тепла. Суть конструкции заключается в применении фотоэлементов из кремния и полимерной пленки «PEDOT».

Фотоэлемент фиксируется с пироэлектрической пленкой и соединяется с термоэлектрическим оборудованием, способным преобразовывать тепло в электрический ток.

Тестирование новой гибридной технологии показало, что новая термическая пленка способна вырабатывать в 10 раз больше электроэнергии, чем стандартная солнечная панель.

Системы на основе биологической энергии

Исследования, проводимые специалистами из университета Кембриджа, пока не дали конкретных результатов в области разработки солнечных систем нового поколения, преобразовывающих биологическую энергию (фотосинтез). Последние результаты показали КПД менее 0.4 %.

Но разработки не останавливаются, а ученые обещают, что в ближайшем будущем получать энергию от биологических солнечных систем.

Варианты таких батарей впечатляют:

1. Лампа дневного света, работающая от обычного лесного мха.
2. Электростанции в виде больших листьев.
3. Панели из растений для домашнего пользования.
4. Мачты из растений, из которых будут добывать электроэнергию и многое другое.

Надеемся на то, что в скором будущем гелиосистемы нового поколения будут использоваться по максимуму. Это даст возможность обеспечить электроэнергией каждый дом на планете, без вреда для окружающей среды.

Смотрите видео, в котором рассказывается о солнечных батареях нового поколения:

Человечество стремится перейти на альтернативные источники электрического снабжения, которые помогут сохранить чистоту окружающей среды и сократить затраты на выработку энергии. Производство является современным индустриальным методом. включает в себя приемники солнечного света, аккумуляторы, контролирующие устройства, инверторы и другие приборы, предназначенные для определенных функций.

Солнечная батарея является главным элементом, с которого начинается накопление и преобразование энергии лучей. В современном мире для потребителя при выборе панели существует много подводных камней, так как промышленность предлагает большое число изделий, объединенных под одним названием.

Кремниевые солнечные батареи

Эти изделия популярны у современных потребителей. В основу их изготовления положен кремний. Запасы его в недрах широко распространены, добыча сравнительно недорогая. Кремниевые элементы выгодно отличаются уровнем производительности от других батарей солнечного света.

Виды элементов

Производство из кремния ведется следующих типов:

• монокристаллический;
• поликристаллический;
• аморфный.

Различаются вышеназванные формы устройств тем, как компонуются кремниевые атомы в кристалле. Основным отличием элементов становится различный показатель преобразования световой энергии, который у двух первых видов находится приблизительно на одном уровне и превышает значения у приборов из аморфного кремния.

Промышленность сегодняшнего дня предлагает несколько моделей солнечных уловителей света. Отличие их состоит в том, какое применяется оборудование для производства солнечных батарей. Играет роль технология изготовления и разновидность начального материала.

Монокристаллический тип

Эти элементы состоят из силиконовых ячеек, скрепленных между собой. По способу ученого Чохральского производится абсолютно чистый кремний, из которого изготавливают монокристаллы. Следующим процессом является разрезание застывшего и затвердевшего полуфабриката на пластины толщиной от 250 до 300 мкм. Тонкие слои насыщают металлической сеткой электродов. Несмотря на дороговизну производства, такие элементы применяют достаточно широко из-за высокого показателя преобразования (17-22%).

Изготовление поликристаллических элементов

Солнечных батарей из поликристаллов состоит в том, что расплавленная кремниевая масса постепенно охлаждается. Производство не требует дорогого оборудования, следовательно, затраты на получение кремния снижены. Поликристаллические солнечные накопители имеют меньший коэффициент эффективности (11-18%), в отличие от монокристаллических. Это объясняется тем, что в процессе остывания масса кремния насыщается мельчайшими зернистыми пузырьками, что приводит к дополнительному преломлению лучей.

Элементы из аморфного кремния

Изделия относят к особому типу, так как их принадлежность к кремниевому виду исходит от наименования используемого материала, а производство солнечных батарей выполняется по технологии пленочных приборов. Кристалл в процессе изготовления уступает место кремниевому водороду или силону, тонкий слой которых покрывает подложку. Батареи имеют самое низкое значение эффективности, всего до 6%. Элементы, несмотря на существенный недостаток, имеют ряд неоспоримых преимуществ, дающих им право стоять в ряду с вышеназванными типами:

• значение поглощения оптики выше в два десятка раз, чем у монокристаллических и поликристаллических накопителей;
• имеет минимальную толщину слоя, всего 1 мкм;
• пасмурная погода не влияет на работу по преобразованию света, в отличие от других видов;
• из-за высокого показателя прочности на изгиб без проблем применяется в трудных местах.

Три вышеописанных вида солнечных преобразователей дополняются гибридными изделиями из материалов с двойственными свойствами. Такие характеристики достигаются, если в аморфный кремний включаются микроэлементы или наночастицы. Полученный материал схож с поликристаллическим кремнием, но выгодно отличается от него новыми техническими показателями.

Сырье для производства солнечных батарей пленочного типа из CdTe

Выбор материала диктуется потребностью в уменьшении стоимости изготовления и повышении технических характеристик в работе. Наиболее часто применяется светопоглощающий теллурид кадмия. В 70-е годы прошлого столетия CdTe считался основным претендентом на космическое использование, в современной промышленности он нашел широкое применение в энергетике солнечного света.

Этот материал относят к категории кумулятивных ядов, поэтому не стихают прения по вопросу его вредности. Исследования ученых установили тот факт, что уровень вредного вещества, поступающего в атмосферу, является допустимым и не наносит вреда экологии. Уровень КПД составляет всего 11%, но стоимость преобразуемой электроэнергии от таких элементов ниже на 20-30%, чем от приборов кремниевого вида.

Накопители лучей из селена, меди и индия

Полупроводниками в приборе служат медь, селен и индий, иногда допускается замещение последнего на галлий. Это объясняется высокой востребованностью индия для производства мониторов плоского типа. Поэтому выбран этот вариант замещения, так как материалы имеют похожие свойства. Но для показателя КПД замена играет существенную роль, производство солнечной батареи без галлия повышает эффективность работы устройства на 14%.

Солнечные уловители на полимерной основе

Эти элементы относят к молодым технологиям, так как они недавно появились на рынке. Полупроводники из органики поглощают свет для преобразования его в электрическую энергию. Для производства применяют фуллерены углеродной группы, полифенилен, меди фталоцианин и др. В результате получают тонкие (100 нм) и гибкие пленки, которые в работе выдают коэффициент эффективности 5-7%. Величина небольшая, но производство гибких солнечных батарей имеет несколько положительных моментов:

• для изготовления не затрачиваются большие средства;
• возможность установки гибких батарей в местах изгибов, где эластичность имеет первоочередное значение;
• сравнительная легкость и доступность установки;
• гибкие батареи не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.

Химическое травление в процессе производства

Самой дорогой в солнечной батарее является мультикристаллическая или монокристаллическая пластина из кремния. Для максимально рационального режут псевдоквадратные фигуры, эта же форма позволяет плотно уложить пластины в будущем модуле. После процесса резки на поверхности остаются микроскопические слои нарушенной поверхности, которые убираются при помощи травления и текстурирования, чтобы улучшить прием падающих лучей.

Обработанная подобным способом поверхность представляет собой хаотично расположенные микропирамиды, отражаясь от грани которых, свет попадает на боковые поверхности других выступов. Процедура рыхления текстуры понижает отражающую способность материала приблизительно на 25%. В процессе травления применяют серию кислотных и щелочных обработок, но недопустимо сильно уменьшать толщину слоя, так как пластина не выдерживает следующие обработки.

Полупроводники в солнечных батареях

Технология производства солнечных батарей предполагает, что основным понятием твердой электроники является p-n-переход. Если в одной пластине совместить электронную проводимость n-типа и дырочную проводимость p-типа, то в месте соприкосновения их возникает p-n-переход. Основным физическим свойством указанного определения становится возможность служить барьером и пропускать электричество в одном направлении. Именно такой эффект позволяет наладить полноценную работу солнечных элементов.

В результате проведения фосфорной диффузии на торцах пластины складывается слой n-типа, который базируется у поверхности элемента на глубине всего 0,5 мкм. Производство солнечной батареи предусматривает неглубокое проникновение носителей противоположных знаков, которые возникают под действием света. Их путь в зону влияния p-n-перехода должен быть коротким, иначе они могут при встрече погасить один другого, при этом не сгенерировав никакого количества электричества.

Использование плазмохимического травления

В конструкции солнечной батареи предусмотрены лицевая поверхность с установленной решеткой для съемки тока и тыльная сторона, представляющая собой сплошной контакт. Во время явления диффузии возникает электрическое замыкание между двумя плоскостями и передается на торец.

Чтобы удалить замыкание, применяется оборудование для солнечных батарей, позволяющее сделать это с помощью плазмохимического, химического травления или механическим, лазерным путем. Часто используется метод плазмохимического воздействия. Травление выполняется одновременно для стопки сложенных вместе пластин кремния. Исход процесса зависит от длительности обработки, состава средства, размера квадратов материала, направления струй ионного потока и других факторов.

Нанесение антиотражающего покрытия

При помощи нанесения текстуры на поверхности элемента снижается отражение до 11%. Это обозначает, что десятая часть лучей попросту отражается от поверхности и не принимает участия в образовании электричества. С целью уменьшения таких потерь на лицевую сторону элемента наносят покрытие с глубоким проникновением световых импульсов, не отражающее их обратно. Ученые, принимая во внимание законы оптики, определяют состав и толщину слоя, поэтому производство и установка солнечных батарей с таким покрытием уменьшают отражение до 2%.

Контактная металлизация с лицевой стороны

Поверхность элемента предназначена для поглощения наибольшего количества излучения, именно этим требованием определяются размерные и технические характеристики наносимой металлической сетки. Выбирая дизайн лицевой стороны, инженеры решают две противоположные проблемы. Снижение оптических потерь происходит при более тонких линиях и расположении их на большом расстоянии одна от другой. Производство солнечной батареи с увеличенными размерами сетки приводит к тому, что часть зарядов не успевает достичь контакта и теряется.

Поэтому учеными стандартизировано значение расстояния и толщины линии для каждого металла. Слишком тонкие полоски открывают пространство на поверхности элемента для поглощения лучей, но не проводят сильный ток. Современные методы нанесения металлизации состоят в трафаретном печатании. В качестве материала наиболее оправдывает себя серебросодержащая паста. За счет ее применения КПД элемента поднимается на 15-17%.

Металлизация на тыльной стороне прибора

Нанесение металла на тыльную сторону устройства происходит по двум схемам, каждая из которых выполняет собственную работу. Сплошным тонким слоем по всей поверхности, кроме отдельных отверстий, напыляют алюминий, а отверстия заполняют серебросодержащей пастой, играющей контактную роль. Сплошной алюминиевый слой служит своеобразным зеркальным устройством с тыльной стороны для свободных зарядов, которые могут потеряться в оборванных кристаллических связях решетки. С таким покрытием на 2% больше по мощности работают солнечные батареи. Отзывы потребителей говорят, что такие элементы более долговечны и не так сильно зависят от пасмурной погоды.

Изготовление солнечных батарей своими руками

Источники питания от солнца не каждый может заказать и установить у себя дома, так как их стоимость на сегодняшний день достаточно велика. Поэтому многие мастера и умельцы осваивают производство солнечных батарей дома.

Приобрести комплекты фотоэлементов для самостоятельной сборки можно в интернете на различных сайтах. Стоимость их зависит от количества применяемых пластин и мощности. Например, небольшой мощности комплекты, от 63 до 76 Вт с 36 пластинами, стоят 2350-2560 руб. соответственно. Здесь же приобретают рабочие элементы, отбракованные с производственных линий по каким-либо причинам.

При выборе типа фотоэлектрического преобразователя принимают во внимание тот факт, что поликристаллические элементы более устойчивы к пасмурной погоде и работают при ней эффективнее монокристаллических, но имеют меньший срок службы. Монокристаллические обладают более высоким КПД в солнечную погоду, и прослужат они гораздо дольше.

Чтобы организовать производство солнечных батарей в домашних условиях, нужно подсчитать общую нагрузку всех приборов, которые будут питаться от будущего преобразователя, и определиться с мощностью устройства. Отсюда вытекает количество фотоэлементов, при этом учитывают угол наклона панели. Некоторые мастера предусматривают возможность изменения положения накопительной плоскости в зависимости от высоты солнцестояния, а зимой - от толщины выпавшего снега.

Для изготовления корпуса применяют различные материалы. Чаще всего ставят алюминиевые или нержавеющие уголки, используют фанеру, ДСП и др. Прозрачная часть выполняется из органического или обыкновенного стекла. В продаже есть фотоэлементы с уже припаянными проводниками, такие покупать предпочтительнее, так как упрощается задача сборки. Пластины не складывают одну на другую - нижние могут дать микротрещины. Припой и флюс наносятся предварительно. Паять элементы удобнее, расположив их сразу на рабочей стороне. В конце крайние пластины приваривают к шинам (более широким проводникам), после этого выводят "минус" и "плюс".

После проделанной работы тестируют панель и герметизируют. Зарубежные мастера для этого используют компаунды, но для наших умельцев они стоят довольно дорого. Самодельные преобразователи герметизируют силиконом, а тыльную сторону покрывают лаком на основе акрила.

В заключение следует сказать, что отзывы мастеров, которые сделали всегда положительные. Однажды затратив средства на изготовление и установку преобразователя, семья очень быстро их окупает и начинает экономить, используя бесплатную энергию.