Солнечные панели обычно способны перерабатывать от 15 до 22 % солнечной энергии в полезную. Всё зависит от размещения, ориентации, погодных условий и так далее. Количество дневного света, которое панели могут преобразовывать в реальное электричество, называется производительностью, а результат на выходе определяет уровень эффективности самих панелей.
Степень производительности батарей определяется в процессе тестирования в стандартных условиях испытаний STC (Standard Test Conditions). В лабораториях STC создаются условия, эквивалентные солнечному дню, когда солнечный свет падает на поверхность под углом 37°. При этом температурный режим достигает 25 °C, а интенсивность излучения составляет 1000 Вт/м2. В этих условиях панель эффективностью 15 % и площадью поверхности 1 м2 выдаёт количество электроэнергии в 150 Вт.
Ветер
Ветер – одна из самых распространённых причин неисправности элементов батарей. Чтобы снизить риск нанесения ущерба, производители панелей проводят экстенсивные испытания в аэродинамической трубе.
Град
Тест на градоустойчивость представляет собой падение искусственного града со скоростью 20–30 метров в секунду. Именно при этих скоростных показателях солнечные элементы сохраняют целостность.
Снег
Налипший слой снега способен временно снизить продуктивность панели. Её ячейки перестают функционировать, если снежный слой достигает 5 сантиметров. В таких условиях ее эффективность равна нулю.
Лёд
Если на элементах отсутствует кремниевое покрытие, то в зимнее время возрастает вероятность накопления на их поверхности ледяного покрова. Это существенно снижает производительность до 100 %.
Химические осадки
В ходе тестирования стало понятно, что химические осадки способны сократить КПД панелей на 0.2 %. Ливневые дожди предотвращают их накопление лишь в том случае, если количество дождевых вод составляет 20 мм.
Ультрафиолет
Под воздействием ультрафиолетового излучения возможно расслоение структуры фотоэлемента, а также изменение цвета отдельных солнечных элементов.
Влажное тепло
Влажность приводит к коррозии, сбою подключения модуля и к общему снижению работоспособности оборудования. Поэтому для проверки долгосрочности батареи проходят испытание на влажное тепло.
Прочность изоляции
Прочность изоляции измеряется качеством материала. Если таковой не обладает надлежащими свойствами, это приводит к утечке тока, которая локализуется по краям солнечной панели.
Циклическое воздействие тепловых нагрузок
Тепловые нагрузки могут выводить из строя компоненты солнечных панелей: фотоэлементы, электрическую разводку, паяные и модульные соединения.
Цель испытания панелей в экстремальных условиях
Проверка эффективности проводится с целью предотвращения продажи низкокачественного оборудования. Производитель обязан гарантировать продолжительность срока службы солнечных элементов и их долговременную эффективность. Обычно они проходят испытания в современных, полностью автоматизированных установках.
Какие типы солнечных панелей наиболее эффективны?
Монокристаллические солнечные панели создаются из чистого кремния. Сложный процесс выращивания кристалла этого типа кремния направлен на получение длинного стержня. В последующем, этот стержень нарезают на пластины, из которых изготавливаютсяэлементы.
Известно, что монокристаллические солнечные панели зарекомендовали себя как самые эффективные, поскольку вырабатывают 22–27 % электрического тока. Монокристаллические панели окрашены в тёмный цвет и имеют закругленные края.
Поликристаллические (мультикристаллические) панели менее эффективны, нежели панели, состоящие из монокристаллических элементов. КПД этого вида панелей составляет 15–22 %. Узнать их можно по квадратному срезу и синему крапчатому цвету.
Тонкоплёночные батареи состоят из стеклянной, пластиковой или металлической основы, на которую наносится один или несколько тонких слоёв фотоэлектрического материала. Они обычно гибкие и имеют малый вес. Износ такого оборудования происходит быстрее, чем у предыдущих моделей. Производство панелей этого типа менее сложное, поэтому их производительность на 5 % ниже, чем эффективность монокристаллических солнечных панелей.
Как правило, тонкоплёночные элементы обеспечивают эффективность солнечной панели от 15 до 22 %. Технология тонкоплёночных панелей замыкает разрыв эффективности с более дорогими типами солнечных панелей, поэтому оборудование такого рода устанавливается в масштабных проектах.
Критерии выбора солнечных панелей:
• цена установки за квадратный метр;
• эффективность всего модуля;
• срок службы отдельных элементов;
• эстетика и стиль.
Огромная конкуренция на рынке солнечной энергии между такими гигантами, как Китай и Индия приведёт к снижению цен и к появлению более эффективных модулей, отличающихся простотой монтажа.
