Солнечные батареи – от стандартной ячейки к четырёхтандемной

Солнечные батареи – от стандартной ячейки к четырёхтандемной

Что лучше: установленный, стандартный тип солнечной панели или ультрасовременный, который обеспечивает больше мощности в любых условиях, но стоит значительно дороже? Оказывается, это далеко не праздный вопрос для потребителя, поэтому группа специалистов Массачусетского технологического института предложила способ определения оптимального варианта солнечной батареи в зависимости от местоположения и типа установки.

Исследование солнечных батарей

В рамках исследования сравнивались два основных типа солнечных элементов:

  1. Стандартные конструкции, где используется фотоэлектрический материал только одного типа.
  2. Усовершенствованные конструкции, объединяющие два материала разного типа (так называемые тандемные ячейки),

Вторые устройства характерны более эффективным захватом энергии солнечного света. Для тандемных ячеек исследователи также сравнивали их разновидности.

Существуют конструкции, называемые двухсвязными тандемными ячеистыми панелями, и есть модификации, где работают четыре связанные тандемные ячейки.

Покупатели обычно смотрят на количество энергии, вырабатываемое любым видом солнечной батареи. Но команда исследователей пошла иным путём. Учёные анализировали все связанные с установкой и эксплуатацией затраты.

Причём учитывали возможные затраты и доходы на протяжении всего заявленного периода эксплуатации системы. Одним словом, производили измерение, называемое уравновешенной стоимостью электроэнергии (LCOE — Levelised Cost of Energy).

Как выяснилось, стандартные одинарные ячейки имеют максимальный предел эффективности около 30%. Так называемые «тандемные» ячейки, собранные на двух материалах, способны показать более высокую эффективность, выше 40%.

Высокая эффективность, очевидно, является преимуществом в принципе. Потому как тандем фактически состоит из двух отдельных солнечных батарей. Производство таких систем дороже, соответственно и стоимость выше.

Анализ ячейки в трёх разных условиях

Процесс анализа охватывал три типа окружающей среды – сухая, умеренная, влажная. В каждых отдельных условиях сравнивались два типа односоставных стандартных солнечных элементов (теллурид кадмия и медно-индий-галлий-селенид) с двумя различными типами тандемных конструкций (двух- и четырёх- компонентных).

Результат оказался для учёных несколько неожиданным. Под бытовые условия наилучшим вариантом отметились четырёхкомпонентные тандемные системы, независимо от места применения.

Установки с дополнительной функцией утилизации и ячейками с наименьшими издержками производства энергии, видятся самым оптимальным вариантом.

Методология, разработанная группой учёных Массачусетского технологического института кажется несколько странной. Должно быть понятным и без анализов, что модифицированная современная конструкция выигрывает всегда.

Единственное объяснение разработки метода – отсутствие пока что на рынке тех самых четырёхкомпонентных солнечных батарей. Но после исследования, скорее всего, этот продукт появится в продаже и очень быстро найдёт покупателя.


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *