Selama beberapa dekade, umat manusia telah mencari sumber energi alternatif yang setidaknya dapat menggantikan sebagian sumber energi yang sudah ada. Dan yang paling menjanjikan saat ini tampaknya ada dua: energi angin dan matahari.

Benar, tidak satu pun yang dapat menyediakan produksi berkelanjutan. Hal ini disebabkan oleh variabilitas angin naik dan fluktuasi cuaca harian-musiman dalam intensitas fluks matahari.

Industri energi saat ini menawarkan tiga metode utama untuk menghasilkan energi listrik, namun semuanya berbahaya bagi lingkungan dalam satu atau lain cara:

• Industri tenaga listrik bahan bakar- yang paling mencemari lingkungan, disertai dengan emisi yang signifikan ke atmosfer karbon dioksida, jelaga dan panas yang terbuang sehingga menyebabkan lapisan ozon menyusut. Ekstraksi sumber bahan bakar juga menyebabkan kerusakan lingkungan yang signifikan.
• Pembangkit listrik tenaga air dikaitkan dengan perubahan bentang alam yang sangat signifikan, banjirnya lahan yang berguna, dan menyebabkan kerusakan pada sumber daya perikanan.
• Daya nuklir- paling ramah lingkungan dari ketiganya, namun membutuhkan biaya yang sangat besar untuk menjaga keselamatannya. Kecelakaan apa pun dapat dikaitkan dengan kerusakan alam jangka panjang yang tidak dapat diperbaiki. Selain itu, diperlukan tindakan khusus untuk pembuangan limbah bahan bakar bekas.

Sebenarnya ada beberapa cara untuk memperoleh listrik dari radiasi matahari, namun kebanyakan menggunakan konversi antara menjadi tenaga mekanik, memutar poros generator, dan baru kemudian menjadi tenaga listrik.

Pembangkit listrik seperti itu ada, mereka menggunakan mesin pembakaran eksternal Stirling, mereka memiliki efisiensi yang baik, tetapi mereka juga memiliki kelemahan yang signifikan: untuk mengumpulkan energi radiasi matahari sebanyak mungkin, perlu dibuat cermin parabola besar dengan sistem untuk melacaknya. posisi matahari.

Harus dikatakan bahwa ada solusi untuk memperbaiki situasi, namun semuanya cukup mahal.

Ada metode yang memungkinkan untuk mengubah energi cahaya menjadi arus listrik secara langsung. Meskipun fenomena efek fotolistrik pada semikonduktor selenium sudah ditemukan pada tahun 1876, baru pada tahun 1953, dengan ditemukannya fotosel silikon, barulah terjadi peluang nyata menciptakan panel surya untuk menghasilkan listrik.

Pada saat ini, telah muncul teori yang memungkinkan untuk menjelaskan sifat-sifat semikonduktor dan menciptakan teknologi praktis untuk produksi industrinya. Hingga saat ini, hal ini telah menghasilkan revolusi semikonduktor yang nyata.

Pengoperasian baterai surya didasarkan pada fenomena efek fotolistrik semikonduktor persimpangan pn dan sebenarnya merupakan dioda silikon biasa. Saat menyala, tegangan foto 0,5~0,55 V muncul di terminalnya.

Saat menggunakan generator listrik dan baterai, perlu diperhatikan perbedaan yang ada di antara keduanya. Dengan menghubungkan motor listrik tiga fase ke jaringan yang sesuai, Anda dapat melipatgandakan daya keluarannya.

Mengikuti rekomendasi tertentu, dengan biaya minimal Mengingat sumber daya dan waktu, dimungkinkan untuk memproduksi bagian daya dari konverter pulsa frekuensi tinggi kebutuhan Rumah tangga. Anda dapat mempelajari diagram struktural dan sirkuit catu daya tersebut.

Secara struktural, setiap elemen baterai surya dibuat dalam bentuk wafer silikon dengan luas beberapa cm2, di mana banyak fotodioda yang dihubungkan ke dalam satu rangkaian terbentuk. Setiap pelat tersebut merupakan modul terpisah yang menghasilkan tegangan dan arus tertentu saat terkena sinar matahari.

Dengan menghubungkan modul-modul tersebut ke dalam baterai dan menggabungkan koneksi serial paralelnya, Anda dapat memperoleh berbagai nilai daya keluaran.

Kerugian utama dari panel surya:

• Keluaran energi yang sangat tidak merata dan tidak teratur bergantung pada cuaca dan ketinggian musiman matahari.
• Membatasi daya seluruh baterai jika setidaknya satu bagian baterai diarsir.
• Ketergantungan pada arah matahari pada waktu yang berbeda dalam sehari. Untuk menggunakan baterai seefisien mungkin, Anda perlu memastikan baterai selalu diarahkan ke sinar matahari.
• Sehubungan dengan hal tersebut di atas, perlunya penyimpanan energi. Konsumsi energi terbesar terjadi pada saat produksinya minimal.
• Diperlukan area yang luas untuk struktur dengan daya yang cukup.
• Kerapuhan desain baterai, kebutuhan untuk terus-menerus membersihkan permukaannya dari kotoran, salju, dll.
• Modul surya beroperasi paling efisien pada suhu 25°C. Selama pengoperasian, mereka lebih panas dari sinar matahari suhu tinggi, sangat mengurangi efektivitasnya. Untuk menjaga efisiensi optimal, baterai harus tetap dingin.

Perlu dicatat bahwa perkembangan sel surya dengan menggunakan bahan dan teknologi terkini terus bermunculan. Hal ini memungkinkan Anda untuk secara bertahap menghilangkan kelemahan yang melekat pada panel surya atau mengurangi dampaknya. Dengan demikian, efisiensi sel terbaru yang menggunakan modul organik dan polimer telah mencapai 35% dan diharapkan mencapai 90%, dan hal ini memungkinkan memperoleh daya yang jauh lebih besar dengan dimensi baterai yang sama, atau, dengan tetap menjaga efisiensi energi, untuk mengurangi dimensi baterai secara signifikan.

Omong-omong, efisiensi rata-rata mesin mobil tidak melebihi 35%, yang menunjukkan bahwa panel surya cukup efektif.

Ada perkembangan elemen berbasis nanoteknologi yang bekerja sama efektifnya pada berbagai sudut cahaya datang, sehingga menghilangkan kebutuhan akan penempatannya.

Oleh karena itu, hari ini kita dapat membicarakan keunggulan panel surya dibandingkan sumber energi lainnya:

• Tidak ada konversi energi mekanik atau bagian yang bergerak.
• Biaya operasional minimal.
• Daya tahan 30~50 tahun.
• Pengoperasian yang tenang, tidak ada emisi berbahaya. Ramah lingkungan.
• Mobilitas. Baterai untuk menyalakan laptop dan mengisi baterai untuk senter LED dapat dimasukkan ke dalam ransel kecil.
• Ketersediaan independen sumber permanen saat ini Kemampuan mengisi ulang baterai gadget modern di lapangan.
• Tidak menuntut faktor eksternal. Sel surya dapat ditempatkan di mana saja, pada lanskap apa pun, asalkan mendapat cukup sinar matahari.

Di daerah khatulistiwa bumi, arus rata-rata energi matahari rata-rata 1,9 kW/m2. Di Rusia tengah berada pada kisaran 0,7~1,0 kW/m2. Efisiensi fotosel silikon klasik tidak melebihi 13%.

Seperti yang ditunjukkan oleh data eksperimen, jika sebuah pelat persegi panjang diarahkan dengan bidangnya ke selatan, ke titik maksimum matahari, maka selama 12 jam hari cerah pelat tersebut akan menerima tidak lebih dari 42% dari total fluks cahaya karena suatu perubahan. dalam sudut datangnya.

Artinya dengan fluks matahari rata-rata 1 kW/m2, efisiensi baterai sebesar 13% dan efisiensi totalnya sebesar 42% dapat diperoleh dalam 12 jam tidak lebih dari 1000 x 12 x 0,13 x 0,42 = 622,2 Wh, atau 0,6 kWh per hari dari 1 m 2. Ini mengasumsikan hari cerah penuh, dalam cuaca berawan nilainya jauh lebih sedikit, dan pada bulan-bulan musim dingin nilai ini harus dibagi 3 lagi.

Dengan mempertimbangkan kerugian konversi tegangan, rangkaian otomasi yang menyediakan arus pengisian optimal untuk baterai dan melindunginya dari pengisian daya yang berlebihan, dan elemen lainnya, angka 0,5 kWh/m 2 dapat diambil sebagai dasar. Dengan energi tersebut, Anda dapat mempertahankan arus pengisian baterai sebesar 3 A pada tegangan 13,8 V selama 12 jam.

Artinya, untuk mengisi aki mobil yang benar-benar kosong dengan kapasitas 60 Ah, diperlukan panel surya seluas 2 m2, dan untuk 50 Ah - sekitar 1,5 m2.

Untuk mendapatkan daya tersebut, Anda dapat membeli panel siap pakai yang diproduksi dalam kisaran daya listrik 10~300 W. Misalnya, satu panel 100 W selama 12 jam siang hari, dengan mempertimbangkan koefisien 42%, akan menghasilkan 0,5 kWh.

Panel silikon monokristalin buatan China dengan karakteristik yang sangat baik kini berharga sekitar 6.400 rubel di pasaran. Kurang efektif di bawah sinar matahari terbuka, tetapi memiliki kinerja lebih baik dalam cuaca mendung, polikristalin - 5.000 rubel.

Jika Anda memiliki keterampilan tertentu dalam memasang dan menyolder peralatan elektronik, Anda dapat mencoba merakit sendiri baterai surya tersebut. Pada saat yang sama, Anda tidak boleh mengandalkan kenaikan harga yang sangat besar; selain itu, panel yang sudah jadi memiliki kualitas pabrik, baik elemennya sendiri maupun perakitannya.

Namun penjualan panel semacam itu tidak dilakukan di mana-mana, dan pengangkutannya memerlukan kondisi yang sangat ketat dan biayanya cukup mahal. Selain itu, dengan produksi sendiri, mulai dari yang kecil, dimungkinkan untuk menambahkan modul secara bertahap dan meningkatkan daya keluaran.

Pemilihan bahan untuk membuat panel

Toko online Cina, serta eBay, menawarkan berbagai pilihan barang buatan sendiri baterai surya dengan parameter apa pun.

Bahkan di masa lalu, pekerja rumahan membeli pelat yang ditolak selama produksi, memiliki keripik atau cacat lainnya, namun harganya jauh lebih murah. Mereka cukup efisien, tetapi keluaran dayanya sedikit berkurang. Mengingat penurunan harga yang terus-menerus, hal ini sekarang hampir tidak disarankan. Lagi pula, dengan kehilangan rata-rata 10% daya, kita juga kehilangan area panel efektif. ya dan penampilan Baterainya yang terdiri dari pelat-pelat yang pecah-pecah, terlihat cukup seadanya.

Anda juga dapat membeli modul tersebut di toko online Rusia, misalnya, molotok.ru menawarkan elemen polikristalin dengan parameter operasi pada fluks cahaya 1,0 kW/m2:

• Tegangan: pemalasan - 0,55 V, pengoperasian - 0,5 V.
• Arus: korsleting - 1,5 A, berfungsi - 1,2 A.
• Daya pengoperasian - 0,62 W.
• Dimensi - 52x77 mm.
• Harga 29 gosok.

Nasihat: Perlu diperhatikan bahwa unsur-unsurnya sangat rapuh dan beberapa di antaranya mungkin rusak selama pengangkutan, jadi ketika memesan sebaiknya sediakan cadangan untuk kuantitasnya.

Membuat baterai surya untuk rumah Anda dengan tangan Anda sendiri

Untuk membuat panel surya, kita membutuhkan rangka yang sesuai, yang bisa Anda buat sendiri atau ambil yang sudah jadi. Bahan terbaik yang digunakan adalah duralumin; tidak menimbulkan korosi, tidak takut lembab, dan tahan lama. Dengan pemrosesan dan pengecatan yang tepat, baja dan bahkan kayu cocok untuk perlindungan dari presipitasi.

Nasihat: Jangan membuat panel terlalu banyak ukuran besar: akan merepotkan untuk merakit, memasang, dan memelihara elemen. Selain itu, panel kecil memiliki angin yang rendah dan dapat ditempatkan dengan lebih nyaman pada sudut yang diperlukan.

Kami menghitung komponen

Mari kita tentukan dimensi bingkai kita. Untuk mengisi baterai asam 12 volt, diperlukan tegangan operasi minimal 13,8 V = 30 elemen secara seri.

Tip: Output panel surya harus dihubungkan ke baterai melalui dioda pelindung untuk mencegah pengosongan sendiri melalui sel surya di malam hari. Jadi keluaran panel kita adalah: 15 V – 0.7 V = 14.3 V.

Untuk mendapatkan arus pengisian sebesar 3,6 A, kita perlu menghubungkan tiga rantai tersebut secara paralel, atau 30 x 3 = 90 elemen. Biayanya 90 x 29 rubel. = 2610 gosok.

Tip: Elemen panel surya dihubungkan secara paralel dan seri. Hal ini diperlukan untuk menjaga kesetaraan dalam jumlah elemen di setiap rantai berurutan.

Dengan arus ini kami dapat menyediakan mode pengisian standar untuk baterai yang benar-benar kosong dengan kapasitas 3,6 x 10 = 36 Ah.

Kenyataannya, angka ini akan lebih kecil karena sinar matahari yang tidak merata sepanjang hari. Jadi, untuk mengisi baterai mobil standar 60 Ah, kita perlu menghubungkan dua panel tersebut secara paralel.

Panel ini dapat memberi kita daya listrik sebesar 90 x 0,62 W ≈ 56 W.

Atau pada hari cerah 12 jam, dengan memperhitungkan faktor koreksi 42% 56 x 12 x 0,42 ≈ 0,28 kWh.

Mari kita tempatkan elemen kita dalam 6 baris yang terdiri dari 15 buah. Untuk memasang semua elemen kita membutuhkan permukaan:

• Panjang - 15 x 52 = 780 mm.
• Lebar - 77 x 6 = 462 mm.

Untuk mengakomodasi semua pelat dengan bebas, kami akan mengambil dimensi bingkai kami: 900x500 mm.

Tip: Jika ada bingkai siap pakai dengan dimensi lain, Anda dapat menghitung ulang jumlah elemen sesuai dengan garis besar yang diberikan di atas, memilih elemen dengan ukuran standar lain, dan mencoba menempatkannya dengan menggabungkan panjang dan lebar baris.

Kami juga membutuhkan:

• Besi solder listrik 40 W.
• Pateri, damar.
• Kawat instalasi.
• Sealant silikon.
• Pita dua sisi.

Tahapan pembuatan

Untuk memasang panel, perlu menyiapkan tempat kerja datar dengan area yang cukup dengan akses mudah dari semua sisi. Pelat elemen itu sendiri paling baik ditempatkan secara terpisah di samping, di mana mereka akan terlindung dari benturan dan jatuh yang tidak disengaja. Mereka harus ditangani dengan hati-hati, satu per satu.

Perangkat arus sisa meningkatkan keamanan sistem kelistrikan rumah Anda dengan mengurangi kemungkinan sengatan listrik dan kebakaran. Pengenalan rinci tentang ciri ciri jenis yang berbeda Sakelar arus sisa akan memberi tahu Anda untuk apartemen dan rumah.

Saat menggunakan meteran listrik, muncul situasi ketika perlu diganti dan disambungkan kembali - Anda dapat membaca tentang ini.

Biasanya, untuk menghasilkan panel, mereka menggunakan metode menempelkan pelat elemen yang telah disolder sebelumnya ke dalam satu sirkuit ke substrat dasar datar. Kami menawarkan opsi lain:

1. Kami memasukkannya ke dalam bingkai, kencangkan dengan baik dan tutup ujung-ujungnya dengan kaca atau sepotong kaca plexiglass.
2. Tempatkan di atasnya dalam urutan yang sesuai, rekatkan selotip dua sisi, pelat elemen: sisi kerja ke kaca, ujung solder ke sisi belakang bingkai.
3. Dengan menempatkan bingkai di atas meja dengan kaca menghadap ke bawah, kita dapat dengan mudah menyolder terminal elemen. Kami melaksanakan instalasi listrik sesuai dengan yang dipilih diagram sirkuit inklusi.
4. Kami akhirnya merekatkan piringnya sisi belakang dengan selotip.
5. Kami memasang semacam bantalan peredam: lembaran karet, karton, papan serat, dll.
6. Kami memasukkan dinding belakang ke dalam bingkai dan menutupnya.

Jika diinginkan, alih-alih dinding belakang, Anda dapat mengisi bingkai di bagian belakang dengan semacam senyawa, misalnya epoksi. Benar, ini akan menghilangkan kemungkinan pembongkaran dan perbaikan panel.

Tentu saja, satu baterai 50 W tidak cukup untuk memberi daya pada rumah kecil sekalipun. Namun dengan bantuannya sudah dimungkinkan untuk menerapkan pencahayaan di dalamnya menggunakan lampu LED modern.

Untuk kenyamanan hidup penduduk kota, kini dibutuhkan setidaknya 4 kWh listrik per hari. Untuk sebuah keluarga - sesuai dengan jumlah anggotanya.

Akibatnya, baterai surya rumah pribadi untuk keluarga dari tiga orang harus menyediakan 12 kWh. Jika rumah seharusnya mendapat listrik hanya dari tenaga surya, maka diperlukan baterai tenaga surya dengan luas minimal 12 kWh / 0,6 kWh/m2 = 20 m2.

Energi tersebut harus disimpan pada baterai berkapasitas 12 kWh / 12 V = 1000 Ah, atau kurang lebih 16 baterai masing-masing 60 Ah.

Untuk pengoperasian normal baterai dengan panel surya dan perlindungannya, diperlukan pengontrol muatan.

Untuk mengkonversi 12V arus searah pada 220 V AC, Anda memerlukan inverter. Padahal saat ini di pasaran sudah tersedia cukup banyak peralatan listrik untuk tegangan 12 atau 24 V.

Nasihat: Dalam jaringan catu daya bertegangan rendah, arus beroperasi jauh lebih tinggi nilai-nilai tinggi, oleh karena itu, saat memasang kabel ke peralatan bertenaga, Anda harus memilih kabel dengan penampang yang sesuai. Pengkabelan untuk jaringan dengan inverter dilakukan sesuai dengan rangkaian 220 V biasa.

Menarik kesimpulan

Tunduk pada akumulasi dan penggunaan energi yang rasional, saat ini jenis tenaga listrik non-tradisional mulai menciptakan peningkatan yang signifikan dalam total volume produksinya. Bahkan ada yang berpendapat bahwa hal tersebut perlahan-lahan menjadi tradisional.

Mengingat jumlahnya menurun secara signifikan Akhir-akhir ini tingkat konsumsi energi peralatan rumah tangga modern, penggunaan hemat energi perlengkapan pencahayaan dan efisiensi panel surya yang meningkat secara signifikan berkat teknologi baru, kita dapat mengatakan bahwa sekarang mereka mampu menyediakan listrik bagi masyarakat kecil sebuah rumah pribadi di negara-negara selatan dengan banyak hari cerah dalam setahun.

Di Rusia, mereka mungkin digunakan sebagai sumber energi cadangan atau tambahan dalam sistem pasokan listrik gabungan, dan jika efisiensinya dapat ditingkatkan hingga setidaknya 70%, maka sangat mungkin untuk menggunakannya sebagai pemasok utama listrik.

Video cara membuat sendiri alat pengumpul energi matahari

Sumber energi alternatif semakin menguasai pasar dalam negeri. Hal ini disebabkan oleh tingginya harga listrik yang dipasok melalui jaringan pusat, serta seringnya terjadi lonjakan listrik dan bahkan pemadaman listrik. Untuk menjadikan rumahnya benar-benar otonom, banyak yang memilih panel surya buatan Rusia. Mengapa pilihannya jatuh pada perangkat ini? Mungkin karena produk dalam negeri termasuk yang paling murah di pasaran.

Di mana konverter tenaga surya digunakan?

Setiap tahun cakupan penggunaannya semakin luas. Jika awalnya digunakan untuk menyediakan energi ke tempat tinggal, kini digunakan di mana-mana.

Yuk simak video, ruang lingkup dan cara kerja panel surya:

Paling sering Anda dapat melihat panel surya domestik di daerah terpencil di mana tidak ada pasokan listrik terpusat. Di pemukiman seperti itulah dibutuhkan sumber energi yang andal dan sekaligus hemat biaya. Mereka berhasil digunakan untuk:

• Bangunan individu;
• Usaha kecil;
• Di lokasi pertanian.

Adapun yang besar pemukiman, maka sudah digunakan sejak lama panel surya. Mereka menyediakan energi untuk bangunan tempat tinggal, kantor, perusahaan industri. Paling sering mereka diberi peran sebagai sumber energi cadangan. Sebab, produksi panel surya di Rusia berkembang cukup pesat.

Keuntungan terpenting dari instalasi tersebut adalah keramahan lingkungannya yang mutlak. Hanya sistem fotovoltaik yang mampu menyediakan energi bersih bagi masyarakat dan tidak menimbulkan bahaya lingkungan, seperti pembangkit listrik tenaga panas.

Rahasia produksi

Komponen utama perangkat ini adalah fotokonverter silikon atau wafer. Mereka datang dalam dua jenis:

• Monokristalin;
• Multikristalin.

Yang pertama dibuat dengan memotong pelat dengan ukuran tertentu dari satu kristal. Biasanya berupa ingot dan bagian pseudo-square dipotong darinya. Bentuk ini tidak dipilih secara kebetulan. Mereka memberikan pengisian yang lebih padat pada permukaan perangkat.

Pelat multikristalin dibuat dalam bentuk kotak biasa.

Tapi bagaimana cara kerja panel surya buatan Rusia? Sebelum mempertimbangkan prinsip operasi, harus dipahami bahwa dasar pelat kristal adalah sambungan p-n. Properti utamanya adalah kemampuan untuk memindahkan operator dalam satu arah. Pengoperasian sel fotovoltaik didasarkan pada prinsip ini. Sinar matahari yang mengenai panel menyebabkan terbentuknya elektron dan lubang. Dan melewatkan sinar p-n transisi memisahkan mereka. Setelah ini, mereka ditransmisikan ke sirkuit eksternal, sehingga menciptakan tegangan pada beban.

Selanjutnya, pelat tersebut menjalani etsa kimia plasma. Ini adalah sebagai berikut. Setiap elemen memiliki bagian depan dan sisi yang berfungsi. Yang pertama memiliki jaringan pengumpul arus, dan yang kedua memiliki kontak kontinu. Tapi karena lapisan-n punya sejumlah besar kotoran, maka itu adalah konduktor arus yang baik. Apalagi pada proses pembuatan pelat, dibentuk pada ujung-ujung pelat sepanjang keliling sisi belakang. Hal ini sering kali menyebabkan korsleting listrik, yang dapat dihindari dengan melepasnya secara fisik. Ini membutuhkan laser atau etsa. Metode terakhir dianggap paling rasional.

Tonton videonya, tahapan pembuatannya:

Produsen pelat surya juga memperhitungkan fakta bahwa penggunaan tekstur dapat mengurangi pantulan hingga 11%. Dalam hal ini, lapisan khusus diterapkan pada permukaan bagian.

Dilanjutkan dengan proses metalisasi depan dan belakang. Cara pertama dilakukan dengan melakukan kontak wajah berupa kisi-kisi dan menempatkannya pada sisi kerja pelat surya. Namun, tingginya biaya proses ini menyebabkan metalisasi menggunakan pasta yang mengandung bola logam, fluks, dan bahan tambahan khusus.

Setelah menyelesaikan semua tahapan yang diperlukan dalam pembuatan panel surya, panel surya harus menjalani pengujian wajib untuk memeriksa parameternya.

Tinjauan produsen sel fotovoltaik Rusia

Hevel LLC, proyek ini dilaksanakan di Anapa

Komponen tata surya diproduksi oleh banyak perusahaan. Di antara perusahaan dalam negeri, produk yang paling banyak diminati adalah:

• Tanam di Ryazan;
• LLC Hevel di Novocheboksarsk;
• Perusahaan Saturnus dan angin cerah Krasnodar.

Kisaran perusahaan Ryazan, yang beroperasi sejak 1963, mencakup berbagai elemen yang diperlukan untuk menciptakan sistem tersebut:

• Inverter;
• Pengendali;
• Modul monokristalin;
• Panel kecil untuk perangkat portabel.

Semua produk perusahaan berkualitas tinggi dan dapat diandalkan, serta memiliki harga yang wajar. Misalnya, panel surya 120 W buatan Rusia akan memiliki harga sekitar 20 ribu rubel. Produk yang diproduksi di pabrik menjalani pengawasan wajib, dan kualitasnya dikonfirmasi oleh sertifikat terkait.

Tonton video tentang produk perusahaan Solar Wind:

Produksi panel surya terbesar berlokasi di Novocheboksarsk. Perusahaan ini tidak hanya memasok produknya ke pasar domestik, tetapi juga berencana memasuki pasar global bersama mereka. Spesialisasi utama perusahaan adalah produksi modul film tipis. Selain itu, teknologi canggih yang dipatenkan oleh perusahaan Swiss Solar digunakan untuk produksinya.

Proyek yang diselesaikan oleh perusahaan Solar Wind

Meski usianya masih terbilang muda, Hevel telah berhasil memantapkan dirinya sebagai produsen terpercaya tempat Anda bisa membeli panel surya buatan Rusia.

Di Krasnodar, produksi dikuasai oleh dua perusahaan: Solar Wind dan Saturn. Mereka tidak hanya memproduksi modulnya sendiri, tetapi juga peralatan untuk produksinya. Produk dari perusahaan Solar Wind dipasang di stasiun pangkalan MTS, di mana mereka dapat membuktikan kemampuan uniknya.

Perusahaan Saturn juga memproduksi panel surya. Dan untuk tujuan ini mereka menggunakannya jenis yang berbeda bingkai:

1. retikulat;
2. Dari film;
3. Rangkaian.

Fotosel silikon, yang memainkan peran penting dalam panel surya, diproduksi di perusahaan menggunakan teknologinya sendiri. Pada saat yang sama, produk perusahaan diproduksi menggunakan substrat germanium dan elemen multijungsi, yang meningkatkan efisiensi baterai.

Kesimpulan

Berdasarkan fakta di atas saja, kita dapat mengatakan bahwa energi alternatif memiliki masa depan yang cerah. Dan bahkan di Rusia secara bertahap menjadi populer tidak hanya di kalangan pemilik perumahan di pinggiran kota, tetapi juga di sektor industri. Berkat keinginan perusahaan dalam negeri untuk mengembangkan kegiatannya sendiri terkait dengan pengembangan teknologi canggih dan material baru, baterai tenaga surya menjadi semakin populer dan dapat diakses oleh berbagai konsumen.

Tinjauan produksi panel surya Rusia

Dari semua diketahui manusia Sumber energi alternatif yang paling populer saat ini adalah panel surya, kolektor, dan perangkat lain yang bertenaga energi surya. energi alternatif berkembang dengan sangat aktif di seluruh dunia dan kemajuan tertentu ke arah ini sedang dimulai di Rusia. Di negara-negara Eropa, Anda sering melihat kolektor dan panel surya pada rumah-rumah. Hanya sedikit dari kita yang menggunakannya, bahkan di wilayah selatan. Ada beberapa yang besar dan kecil Pabrikan Rusia panel untuk tata surya. Semua lebih banyak orang tertarik dengan di mana Anda dapat membeli panel surya dan berapa banyak listrik yang dihasilkannya. Pada saat yang sama, fluktuasi nilai tukar mata uang meningkatkan permintaan panel surya buatan Rusia. Sulit untuk bersaing dengan produksi China dalam hal biaya. Namun dibandingkan tata surya Eropa, produk buatan Rusia lebih unggul dari segi harga. Hari ini kita akan melihat perusahaan apa saja yang ada di Rusia untuk produksi panel surya.

Dalam beberapa dekade terakhir, energi surya telah mempercepat perkembangannya. Dari tahun 1990 hingga 2010, produksi panel surya meningkat beberapa ratus kali lipat. Dalam sepuluh tahun ke depan, penggunaan energi surya akan meningkat 5 kali lipat dibandingkan saat ini. Namun pada saat yang sama, pangsa tata surya dalam total sektor energi masih kecil (sekitar 5%). Sementara itu, panel surya digunakan untuk menghasilkan energi di berbagai program luar angkasa. Di wilayah di mana insolasi matahari tinggi, pembangkit listrik tenaga surya baru bermunculan. Mereka secara bertahap meningkatkan kapasitasnya dan sudah dapat menyediakan listrik untuk pemukiman kecil.

Panel surya adalah salah satu dari dua opsi konversi. Mereka mengubahnya menjadi listrik. Opsi konversi kedua adalah kolektor yang mengumpulkan panas matahari. Seiring dengan penggunaan panel surya, penggunaan produk lampu hemat energi semakin meningkat. Sebagian besar perangkat penerangan LED. Selain pembangkit listrik tenaga surya dan baterai untuk menghasilkan listrik di rumah-rumah pribadi, panel juga digunakan pada berbagai peralatan rumah tangga. Ini adalah kalkulator, mobil, lampu otonom dan seterusnya. Anda dapat membaca lebih lanjut di tautan yang diberikan.

Sikap kekuasaan negara terhadap energi surya juga berubah. Manfaat ditetapkan bagi mereka yang menggunakan sumber energi alternatif. Omong-omong, sumber energi terbarukan termasuk pembangkit listrik tenaga air. Sayangnya, beberapa di antaranya juga merusak lingkungan.

Bagaimana perkembangan energi alternatif di Rusia?

Pembangkit listrik tenaga air di Rusia menghasilkan 15% dari seluruh listrik, dan sumber alternatif lainnya menyumbang kurang dari 1%. Pada saat yang sama, kami memiliki produksi panel surya yang cukup besar di negara kami. Mereka memproduksi modul surya untuk berbagai perangkat. Tersedia panel satu dan dua sisi, lipat, fleksibel, dan film tipis.

Pada dasarnya, semua produsen sel surya Rusia memproduksi panel dengan efisiensi hingga 20%. Namun beberapa perusahaan memproduksi modul surya dengan efisiensi tinggi dalam volume kecil. Baca lebih lanjut tentang itu di tautan yang diberikan. Dalam kebanyakan kasus, efisiensi panel yang diproduksi saat ini adalah 12-17 persen.

Produsen panel surya Rusia

Di bawah ini adalah daftar perusahaan yang memproduksi panel surya buatan Rusia. Data diambil dari sumber terbuka. Tidak menutup kemungkinan ada di antara mereka yang berganti nama atau direorganisasi. Jika Anda menemukan informasi yang salah, silakan tulis di komentar artikel. Harga produk merupakan perkiraan dan mungkin berbeda pada saat Anda membaca artikel.

CJSC Telecom-STV

Perusahaan Rusia CJSC Telecom-STV berlokasi di Zelenograd. Biaya rata-rata panel adalah sekitar 6 ribu rubel untuk panel 100 watt. Ini sekitar sepertiga lebih murah dibandingkan analog Jerman. Efisiensi yang dinyatakan sekitar 20 persen. Produksi ini menggunakan teknologi untuk memproduksi wafer silikon dan membuat panel berdasarkan wafer tersebut.

Salah satu produk perusahaan yang paling populer memiliki nama TCM. Menandai berbagai model tergantung kapasitasnya, yang nilainya berada pada kisaran 15-230 watt. Misalnya, TSM-110A adalah panel 115 watt. Panel surya sebagian besar terbuat dari sel surya monokristalin, tetapi sel surya polikristalin juga digunakan.

Produksi di Zelenograd didirikan pada tahun 1991. Selama bertahun-tahun, perusahaan Telecom-STV telah mengumpulkan banyak pengalaman dalam produksi panel surya.

Pabrik perangkat logam-keramik Ryazan mulai bekerja pada tahun 1963. Pada awal tahun 2000-an, sebuah perusahaan Rusia beralih ke ISO 9001. Ini sistem internasional kontrol kualitas. Produksinya menghasilkan panel surya sesuai dengan standar GOST 12.2.007─75.

Perusahaan ini menawarkan berbagai macam produk:

• Panel surya fotovoltaik;
• Pengendali, inverter untuk tata surya;
• Modul monokristalin dengan daya 8 hingga 100 watt. Mereka digunakan untuk menyediakan listrik untuk bangunan tempat tinggal, penerangan jalan, untuk mengisi baterai mobil, untuk menyalakan peralatan radio;
• Panel berkapasitas kecil. Kekuatannya berkisar antara 3,5 hingga 5 watt. Digunakan di gadget seluler, bank daya, dan elektronik portabel lainnya.

Contoh produk ZMKP adalah panel surya RZMP. Mereka memiliki kekuatan dan efisiensi yang berbeda sebesar 12-17%. Panel ini dibuat oleh koneksi serial fotosel dan menempelkannya ke dasar aluminium. Model RZMP digunakan dalam sistem pasokan energi untuk rumah pribadi dan bangunan individu. Model dengan daya sekitar 240 watt berharga sekitar 14-15 ribu rubel.

Teknologi produksi Rusia ini mencakup kontrol kualitas yang ketat untuk memastikan kepatuhan terhadap sertifikat.

Produksi baterai Hevel di Novocheboksarsk

Produksi Rusia yang inovatif di Chuvashia ini diselenggarakan oleh Hevel. Baterai mikromorfik film tipis diproduksi di sini. Panel jenis ini dapat menangkap cahaya menyebar lebih efektif dibandingkan sel fotovoltaik mono dan polikristalin. Selain itu, baterai yang diproduksi oleh Hevel ini tipis dan memiliki tampilan estetis. Mereka sering dipasang di fasad rumah untuk menyediakannya sumber cadangan listrik.

Diantara produk yang dihasilkan adalah contoh panel populer bernama Hevel Solar HVL. Memiliki daya 100-105 watt. Harga panel surya mulai dari 9 ribu rubel. Produksinya menghasilkan modul dari fotosel polikristalin. Mereka memiliki biaya dan efisiensi yang lebih rendah. Hevel merekomendasikan penggunaannya dalam tata surya untuk rumah pribadi di daerah dengan lebih dari 300 hari cerah dalam setahun.

20 tahun yang lalu, listrik yang dihasilkan dari energi matahari tampak luar biasa bagi kita. Tapi hari ini Anda tidak akan mengejutkan siapa pun.

Penduduk negara-negara Eropa telah lama memahami manfaat energi matahari, dan sekarang mereka menerangi jalan, memanaskan rumah, mengisi daya berbagai perangkat, dll. Tinjauan ini akan fokus pada panel surya generasi baru, yang diciptakan untuk membuat hidup kita lebih mudah dan melestarikan lingkungan.

Jenis-jenis SB

Prinsip pengoperasian baterai surya. (Klik untuk memperbesar) Saat ini ada lebih dari sepuluh spesies perangkat surya yang digunakan dalam industri tertentu. Setiap jenis memiliki karakteristik dan fitur operasionalnya sendiri.

Prinsip pengoperasian sel surya silikon: sinar matahari menyinari panel silikon (silikon-hidrogen). Pada gilirannya, bahan pelat mengubah arah orbit elektron, setelah itu konverter menghasilkan arus listrik.

Perangkat ini dapat dibagi menjadi empat jenis. Mari kita lihat lebih detail di bawah ini.

Wafer monokristalin

SB Monokristalin Perbedaan antara konverter ini adalah sel fotosensitif diarahkan hanya ke satu arah.

Hal ini memungkinkan untuk memperoleh efisiensi tertinggi - hingga 26%. Namun pada saat yang sama, panel harus selalu diarahkan ke sumber cahaya (Matahari), jika tidak, daya keluaran akan berkurang secara signifikan.

Dengan kata lain, panel seperti itu hanya bagus dalam cuaca cerah. Pada sore hari dan saat mendung, panel jenis ini memberikan sedikit energi. Baterai seperti itu akan optimal untuk wilayah selatan negara kita.

Panel surya polikristalin

Wafer panel surya SB Polikristalin mengandung kristal silikon yang diarahkan ke arah tersebut sisi yang berbeda, yang memberikan efisiensi yang relatif rendah (16-18%).

Namun, keuntungan utama dari panel surya jenis ini adalah efisiensinya yang sangat baik dalam cahaya redup dan menyebar. Baterai seperti itu akan tetap memberi daya pada baterai dalam cuaca mendung.

Panel amorf

SB Amorf Wafer amorf diproduksi dengan menyemprotkan silikon dan pengotor dalam ruang hampa. Lapisan silikon diaplikasikan pada lapisan foil khusus yang tahan lama. Efisiensi perangkat tersebut cukup rendah, tidak lebih dari 8-9%.

Rendahnya “pengembalian” dijelaskan oleh fakta bahwa lapisan tipis silikon terbakar di bawah pengaruh sinar matahari.

Praktek menunjukkan bahwa setelah dua hingga tiga bulan penggunaan aktif panel surya amorf, efisiensinya turun 12-16%, tergantung pada pabrikannya. Masa pakai panel tersebut tidak lebih dari tiga tahun.

Keuntungannya adalah biayanya yang rendah dan kemampuannya untuk mengubah energi bahkan dalam cuaca hujan dan kabut.

Panel surya hibrida

SB Hibrid Keunikan blok tersebut adalah mereka menggabungkan silikon amorf dan kristal tunggal. Parameter panel mirip dengan panel polikristalin.

Keunikan konverter tersebut adalah konversi energi matahari terbaik dalam kondisi cahaya menyebar.

Baterai polimer

Polymer SB Banyak pengguna percaya bahwa ini adalah alternatif yang menjanjikan untuk panel silikon saat ini. Ini adalah film yang terdiri dari lapisan polimer, konduktor aluminium dan lapisan pelindung.

Keunikannya adalah ringan, bengkok, meliuk dan tidak mudah patah. Efisiensi baterai semacam itu hanya 4-6%, namun biayanya yang rendah dan kemudahan penggunaan membuat baterai surya jenis ini sangat populer.

Saran ahli: untuk menghemat waktu, saraf, dan uang, belilah peralatan tenaga surya di toko khusus dan di situs web tepercaya.

Perkembangan baru

Teknologi berkembang pesat setiap hari, dan produksi model tenaga surya tidak berhenti. Kami mengundang Anda untuk membiasakan diri dengan inovasi terbaru di pasar tata surya.

Ubin surya

Agar tidak merusak estetika atap rumah sekaligus mendapat energi gratis dari sinar matahari, Anda bisa mempertimbangkan opsi pembelian genteng surya. Bahan finishing ini terdiri dari bodi yang cukup tahan lama dan fotosel bawaan.

Penutup atap menghasilkan energi yang cukup untuk digunakan kondisi hidup. Saat menggunakan peralatan material tersebut, Anda dapat memberi daya pada jaringan listrik khusus atau mengalirkan listrik ke jaringan umum.

Apa pun yang terjadi, biaya energi secara keseluruhan akan berkurang.

Pemimpin dalam produksi ubin surya adalah perusahaan dari Rusia - Innovatics. Selama lebih dari sepuluh tahun telah menjual produk berkualitas tinggi Bahan Dekorasi dengan fotosel bawaan.

Menariknya, genteng seperti itu sulit dibedakan dengan bahan atap biasa meski dalam jarak dekat.

Keuntungan dari ubin surya:

1. Bahan semikonduktor yang digunakan untuk menghubungkan fotosel telah dikurangi sebanyak 4 kali lipat.
2. Sistem pemfokusan surya yang inovatif memungkinkan Anda menerima energi 5 kali lebih banyak.
3. Umur rata-rata ubin surya adalah 20 tahun.
4. Ubin tidak memiliki bobot yang relatif ringan tekanan negatif di atap.
5. Daya tahan ubin surya memungkinkannya digunakan di segala kondisi cuaca. Ubin dapat dengan mudah menahan hujan es dan curah hujan lainnya.
6. Kesederhanaan pengikatan memungkinkan Anda memasang ubin dengan andal dalam waktu sesingkat mungkin.

Jendela cerah

Jendela surya Secara harfiah tiga tahun lalu, perkembangan baru dari desainer Amerika dari “Pythagorus Solar Windows” muncul di pasar teknologi surya. Inti dari inovasi adalah pemanfaatan kaca jendela sebagai panel yang menghasilkan energi matahari.

Panel semacam itu sepenuhnya digunakan di gedung-gedung bertingkat di kota-kota Eropa. Hal ini memungkinkan Anda menghemat energi secara signifikan.

Teknologi jendela surya menggunakan sel surya berupa strip silikon yang ditempelkan di antara panel kaca. Selain akan menghasilkan listrik tambahan, jendela juga akan melindungi ruangan dari panas berlebih dengan menghalangi sinar matahari. Secara eksternal, jendela surya terlihat seperti tirai biasa.

Produsen jendela surya lainnya, Solaris Plus, menyarankan penggunaan kaca khusus yang diberi lapisan silikon khusus. Garis-garisnya akan berubah sinar matahari menjadi listrik, yang akan memberi daya pada baterai melalui konduktor tembus cahaya.

Fotosel hibrida

Pada tahun 2015, desainer Amerika mengembangkan sel fotovoltaik hibrida yang memungkinkan konversi listrik tidak hanya dari sinar matahari, tetapi juga dari panas. Inti dari desainnya adalah penggunaan fotosel yang terbuat dari silikon dan film polimer PEDOT.

Fotosel dipasang dengan film piroelektrik dan dihubungkan ke peralatan termoelektrik yang mampu mengubah panas menjadi arus listrik.

Menguji yang baru teknologi hibrida menunjukkan bahwa film termal baru dapat menghasilkan listrik 10 kali lebih banyak dibandingkan panel surya standar.

Sistem energi biologis

Penelitian yang dilakukan oleh para ahli dari Universitas Cambridge belum membuahkan hasil nyata dalam pengembangan tata surya generasi baru yang mengubah energi biologis (fotosintesis). Hasil terbaru menunjukkan efisiensi kurang dari 0,4%.

Namun perkembangan tidak berhenti, dan para ilmuwan berjanji bahwa dalam waktu dekat kita akan menerima energi dari tata surya biologis.

Pilihan untuk baterai tersebut sangat mengesankan:

1. Lampu neon yang ditenagai oleh lumut hutan biasa.
2. Pembangkit listrik berupa daun besar.
3. Panel tanaman untuk digunakan di rumah.
4. Tiang-tiang yang terbuat dari tanaman tempat listrik akan disuplai dan banyak lagi.

Kami berharap dalam waktu dekat, tata surya generasi baru dapat dimanfaatkan secara maksimal. Hal ini akan memungkinkan penyediaan listrik ke setiap rumah di planet ini, tanpa membahayakan lingkungan.

Tonton video tentang panel surya generasi baru:

Bahan baku yang digunakan adalah pasir kuarsa dengan kandungan silikon dioksida (SiO 2) massa yang tinggi. Ia melewati pemurnian multi-tahap untuk menghilangkan oksigen. Terjadi melalui peleburan dan sintesis suhu tinggi dengan penambahan bahan kimia.

Kristal yang tumbuh.

Silikon yang dimurnikan hanyalah potongan-potongan yang tersebar. Untuk menata strukturnya, kristal ditumbuhkan menggunakan metode Czochralski. Kejadiannya seperti ini: potongan silikon ditempatkan dalam wadah, lalu dipanaskan dan dilelehkan. Sebuah benih diturunkan ke dalam lelehan - bisa dikatakan, sampel kristal masa depan. Atom-atom tersebut tersusun dalam struktur yang jelas dan tumbuh pada benih selapis demi selapis. Proses pertumbuhannya memakan waktu lama, namun hasilnya adalah kristal yang besar, indah, dan yang terpenting homogen.

Perlakuan.

Tahapan ini diawali dengan pengukuran, kalibrasi dan pengolahan kristal tunggal menjadi bentuk yang diinginkan. Faktanya adalah ketika keluar dari wadah secara melintang, ia memiliki bentuk bulat, yang sangat tidak nyaman untuk pekerjaan lebih lanjut. Oleh karena itu, dia diberi nama semu bentuk kotak. Selanjutnya, kristal tunggal yang diproses dengan benang baja dalam suspensi karbida-silikon atau dengan kawat yang diresapi berlian dipotong menjadi pelat dengan ketebalan 250-300 mikron. Mereka dibersihkan, diperiksa cacatnya dan jumlah energi yang dihasilkan.

Pembuatan sel fotovoltaik.

Untuk memungkinkan silikon menghasilkan energi, boron (B) dan fosfor (P) ditambahkan ke dalamnya. Berkat ini, lapisan fosfor menerima elektron bebas (sisi tipe-n), sedangkan sisi boron menerima kekurangan elektron, yaitu. lubang (sisi tipe-p). Oleh karena itu, sambungan p-n muncul antara fosfor dan boron. Ketika cahaya mengenai sel, lubang dan elektron akan tersingkir dari kisi atom, muncul di wilayah medan listrik, dan tersebar ke arah muatannya. Jika Anda menghubungkan konduktor eksternal, mereka akan mencoba mengkompensasi lubang di bagian lain pelat, tegangan dan arus akan muncul. Untuk produksinya konduktor disolder di kedua sisi pelat.

Perakitan modul.

Pelat-pelat tersebut dihubungkan terlebih dahulu menjadi rantai, kemudian menjadi balok. Biasanya satu pelat memiliki daya 2 W dan tegangan 0,6 V. Semakin banyak sel, semakin kuat baterainya. Menghubungkannya secara seri memberikan tingkat tegangan tertentu, sedangkan menghubungkannya secara paralel meningkatkan kekuatan arus yang dihasilkan. Untuk mencapai parameter kelistrikan yang diperlukan dari seluruh modul, elemen yang terhubung seri dan paralel digabungkan. Selanjutnya, sel-selnya ditutup film pelindung, dipindahkan ke kaca dan ditempatkan di bingkai persegi panjang, pasang kotak persimpangan. Modul yang telah selesai menjalani pengujian akhir - mengukur karakteristik tegangan arus. Semuanya bisa digunakan!