Тонкоплівкові джерела енергії

Сонячні технології в енергетиці не стоять на місці. У світлі того, що корисні копалини виснажуються, особливо ті з них, які йдуть на вироблення електроенергії, потрібні нові, альтернативні джерела поповнення запасів електроенергії. Така ситуація, зайвий раз, підстьобує вчених усього світового співтовариства активніше діяти. Практично, кожен рік відбуваються модернізації та вдосконалення існуючих джерел енергії. Розробляються абсолютно нові матеріали, наприклад гелій-телур. Одним з останніх винаходів у цій галузі є тонкоплівкові сонячні батареї.

Такі тонкоплівкові технології покликані максимально знизити матеріальні витрати на виготовлення сонячних модулів. Так як подібні розробки з`явилися порівняно недавно, результати їх випробування і виявлення недоліків і переваг до кінця не вивчені. Але ті дослідні зразки, які відмінно працюють в даний час, показують вражаючі результати.

Матеріали для виготовлення тонкоплівкових джерел

Тонкоплівкові сонячні батареї можуть бути виконані з таких матеріалів:

• аморфний кремній,
• сульфід кадмію,
• індій,
• галій,
• кристалічний кремній.

Похідних даних матеріалів дуже багато і всі вони використовуються у виробництві батарей. Через великий обсяг сульфідів і оксидів вивчення їх здібностей в області сонячної енергетики утруднено, але роботи ведуться за всіма напрямами.

Тонкоплівкові батареї унікальні тим, що мають незвичайну в даній області особливість - виробляти електричну енергію за відсутності прямих сонячних променів. Це означає, що в похмурий або короткий зимовий день, сонячні батареї на подібній основі можуть виробляти до 15% енергії понад покладену норму. Це не тільки дозволяє таким батареям обійти стандартні сонячні елементи, а повністю обігнати їх в своєму розвитку. До того ж тонкоплівкові сонячні батареї відкривають дорогу подібним модулів в унікальних туманних районах нашої планети і в місцях, де похмура погода становить основний відсоток всіх метеоумов. До того ж тонкоплівкові сонячні елементи можуть знайти своє застосування в місцях з підвищеною запиленістю і збільшеним наявністю мікрочастинок в повітрі.

Переваги та недоліки сонячних пристроїв

Істотним недоліком унікальних батарей в тому, що їх площа в 2-2,5 рази більше стандартних кремнієвих полікристалічних модулів. Маючи не надто високий ККД, тонкоплівкові сонячні батареї не вигідно використовувати в компактних системах. Завдяки цьому недоліку, основне застосування такого типу модулів лежить в області великих світлових установок потужність більше 10-15 кВт.

Що ж змушує людей використовувати тонкоплівкові сонячні батареї в побуті?

Є кілька відповідей на це питання:

• доступність даного джерела енергії,
• безперебійна робота, особливо в сонячних країнах,
• автономність, тобто застосування в будь-якому місці не залежно від наявності супутніх факторів,
• абсолютна екологічність такого типу видобутку енергії, в порівнянні з усталеними джерелами,
• постійно зменшується вартість комплектів подібних модулів, в зв`язку з постійними вдосконаленнями,
• невблаганно росте ККД батарей, допомагає їм складати конкуренцію стандартних джерел енергії,
• абсолютна доступність для будь-якої людини, так як установка подібних пристроїв не вимагає ніякого узгодження, а в деяких країнах тягне за собою додаткові державні субсидії, що заохочують жителів користуватися екологічно чистими джерелами.

Багатьом може здатися, що установка сонячних модулів під силу виключно заможним людям, але це далеко не так. Чи не доводиться сперечатися, що початковий етап потребуватиме чималих вкладень на покупку і облаштування житла такими джерелами безкоштовної енергії. Але, після деякого часу, економія почне давати свої результати, а якщо врахувати фактор постійного підвищення вартість електроенергії, майбутня вигода може перевершити всі очікування.

Економія електроенергії не закінчується на електроприладах. Встановивши водяні колектори, які допоможуть заощадити до 70-80% електрики на нагріванні води і опалення, можна отримати досить цікаві результати роботи. встановивши сонячні батареї достатньої потужності, можна істотно поповнити сімейний бюджет зекономленими коштами в зимовий час. Справа в тому, що в такі холодні часи досить велика кількість енергії йде на обігрів житла. Застосовуючи водяні колектори, будь-які сонячні батареї, навіть тонкоплівкові, принесуть свої плоди.

Варто згадати і про недоліки батарей, так як дане джерело має їх більш ніж достатньо.

До них можна віднести:

• багато доступні сонячні батареї мають невеликий рівень ККД,
• будь-які елементи подібного типу перебувати під постійним наглядом і догляду, щоб не знижувалася продуктивність всього комплексу,
• висока температура знижує вироблення електроенергії, а при відсутності охолоджувальних елементів в комплектах установки модулів, це питання стає досить актуальним,
• негативний вплив часу на потужність установок, так як з часом кристали перестаю видавати спочатку заявлена ​​кількість енергії,
• висока вартість всієї схеми.

Перспективи малопотужних батарей

Тонкоплівкові світлові модулі останнім часом удосконалюються багатьма дослідницькими лабораторіями. На жаль найбільший ККД таких елементів менше 15%. Основне застосування цього напрямку лежить в області побутових приладів, так як їм цілком достатньо тієї кількості енергії, які виробляють подібні батареї.

Згодом, тонкоплівкові елементи можуть отримати шанс стати в одну шеренгу з полікристалічними сонячними батареями, але для цього у них повинні бути свої, індивідуальні позитивні моменти, наприклад, скорочення термінів вмирання батарей або невибагливі умови експлуатації. Якщо малопотужні батарея зможуть вирівняти баланс витрачених на їх придбання матеріальних засобів і видається електрики, то у таких батарей може бути своя область застосування, яка знайде свого споживача.