Постійно освоюючи все нові рубежі, сонячна енергетика рухається вперед, піднімаючи значення ККД сонячних батарей на нові рівні. Не секрет, що продуктивність, яку видають сонячні батареї, не може змагатися з усталеними джерелами енергії. Виною всьому низька продуктивність існуючих панелей.
Вплив на продуктивність різних факторів
Підвищення коефіцієнта корисної дії сонячних модулів - головний біль всіх дослідників, що працюють в даному напрямку. На сьогоднішній день ККД подібних пристроїв знаходиться в межах від 15 до 25%. Відсоток дуже низький. Сонячні батареї є вкрай примхливим пристроєм, стабільна робота яких залежить від безлічі причин.
До основних факторів, які можуть двояко впливати на продуктивність, можна віднести:
- Матеріал основи сонячних батарей. Найслабшою в цьому плані є полікристалічні сонячні батареї, які мають ККД до 15%. Перспективними ж можна вважати модулі на основі індій-галію або кадмій-телуру, що мають до 20% продуктивності.
- Орієнтація приймача сонячного потоку. В ідеалі, сонячні батареї своєї робочої поверхнею повинні бути звернені до сонця під прямим кутом. У такому положенні вони повинні знаходитися якомога більший період часу. Для збільшення тривалості правильного позиціонування модулів в області сонця, дорожчі аналоги мають в своєму арсеналі пристрій стеження за сонцем, яке повертає батареї слідом за рухом світила.
- Перегрів установок. Підвищена температура негативно позначається на виробленні електроенергії, тому при установці необхідно забезпечити достатню вентиляцію та охолодження панелей. Цього домагаються пристроєм вентильованого зазору між панеллю і поверхнею установки.
- Тінь відкидається будь-яким предметом, може значно зіпсувати показники ККД всієї системи.
Виконавши всі вимоги, і по можливості встановивши панелі в потрібному положенні, можна отримати сонячні батареї з високим ККД. Саме високим, а не максимальним. Справа в тому, що розрахунковий, або теоретичний ККД, це величина, виведена в лабораторних умовах, при середніх параметрах тривалості світлового дня і кількості похмурих днів.
На практиці, звичайно ж, відсоток корисної дії буде нижче.
Підбираючи сонячні батареї для свого будинку, краще орієнтуватися на нижню межу продуктивності, а не на верхній. Вибравши, таким чином, сонячні модулі та всі належні для роботи компоненти, можна бути впевненим в достатній потужності встановлюється установки. Вибравши нижня межа продуктивності при розрахунках, можна заощадити на покупці додаткових панелей, які купуються для перестраховки, на випадок нестачі потужності.
Обнадійливі перспективи розвитку
На сьогоднішній день абсолютний рекорд ККД в сонячній енергетиці належить Американським розробникам і становить 42,8%. Це значення на 2% вище попереднього рекорду 2010 року. Рекордна кількість енергії вдалося домогтися при удосконаленні сонячної батареї з кристалічного кремнію. Унікальністю такого дослідження служить той факт, що всі виміри були проведені виключно в робочих умовах, тобто не в лабораторних і тепличних приміщеннях, а в реальних місцях передбачуваної установки.
У кулуарах все тих же технічних лабораторій не припиняються роботи по збільшенню останнього рекорду. Наступна мета розробників - межа ККД сонячних модулів в 50%. З кожним днем людство все ближче наближається до того моменту, коли сонячна енергія повністю замінить шкідливі і дорогі, використовувані в даний час, джерела енергії, і стане в один ряд з такими гігантами як гідроелектростанції.
