Размеры солнечных батарей и другие их параметры: на что необходимо обратить внимание?

В предварительном расчете любой СЭС одной из важнейших характеристик являются размеры солнечных батарей. Исходя из длины, ширины и общего количества этих элементов будет определяться конфигурация их размещения на крыше или участке. Не менее принципиален и ряд других параметров – тип полупроводникового материала ячеек, категория качества, мощность панелей и станции в целом, и т.д. Поэтому перед покупкой следует внимательно изучить все основные показатели.

Площадь солнечной батареи и габариты отдельных ячеек

Гелио модуль представляет собой гибкую или жесткую конструкцию прямоугольной формы, основу которой составляют ряды полупроводниковых ячеек. Каждая из них генерирует напряжение около 0,5-0,6V и может иметь различные типоразмеры. Наиболее распространены следующие варианты габаритов (в миллиметрах):

  • 52 × 19;
  • 52 × 38;
  • 52 × 150;
  • 80 × 150;
  • 26 × 156;
  • 125 × 125;
  • 156 × 156.

Например, модуль Sunways ФСМ-270П из 60 ячеек (по 10 в длину и 6 – ширину) размером 156 × 156 мм каждая имеет размеры, с учетом рамы, 1640 × 992 мм. Площадь такой солнечной панели составит чуть больше 1,6 м2. 

При монтаже необходимо устанавливать модули таким образом, чтобы не допустить частичного затенения одним рядом батарей соседнего. В связи с этим на одну панель 250 – 400 ватт обычно выделяется 1,5 - 2 квадратного метра пространства.

Устройство солнечной панели

Конструктивно каждый модуль состоит из следующих составляющих:

  • жесткая или гибкая подложка;
  • несколько рядов уложенных вплотную полупроводниковых ячеек, разделенных токопроводящими дорожками;
  • рама по периметру, удерживающая ячейки вместе (в некоторых современных моделях отсутствует);
  • полностью герметичное, защитное поверхностное стеклянное или полимерное покрытие с антибликовыми свойствами;
  • выходные кабели для подключения к соседним модулям и электрической сети.


От размера и КПД солнечных батарей зависит их совокупная мощность. В настоящий момент выпускаются панели от десятых долей до 500 ватт. Наиболее легкие и компактные варианты используются в небольших автономных устройствах – часах, фонариках, туристических «кейсах» и т.д. Полноразмерные крупные модули служат основой частных и промышленных солнечных электростанций производительностью от нескольких сотен до миллионов киловатт-часов.

Виды солнечных батарей и их особенности

На эффективность фотоэлектрических ячеек огромное влияние оказывает тип полупроводника, отвечающего за преобразование излучения в электрический ток. Сегодня на рынке преобладают панели, созданные на базе:

  • монокристаллического кремния Mono-Si;
  • поликристаллического кремния Poli-Si.


Значительно реже в устройстве солнечных панелей применяются малопроизводительный аморфный кремний, редкоземельные элементы (например, теллурида кадмия Cd-Te) и дорогостоящие «аэрокосмические» германиево-галлиевые батареи типа CIGS. На стадии прототипов активно исследуется фотовольтаика следующего поколения, с использованием органики и минеральных перовскитов. 

1. Монокристаллические.

Изготавливаются из выращенных методом Чохральского кремниевых кристаллов высокой степени очистки. Выдают максимальный КПД 22-24% при идеальных условиях освещения – ярком солнце, ориентации на юг и оптимальных углах наклона. Рекомендуются к установке в наиболее солнечных регионах на крышах домов и земляных участках, позволяющих провести размещение, близкое к оптимальному. Эффективный срок службы 25-30 лет.

2. Поликристаллические.

Отличаются от монокристаллов другим методом кристаллизации. Технология выращивания делает рабочую поверхность не гладкой, а «игольчатой». Это несколько снижает продуктивность поглощения при прямом солнце, но повышает (по данным многих исследований) производительность в не самых благоприятных условиях. При работе в средней полосе, при неидеальном положении относительно солнца среднегодовая генерация солнечных панелей данного вида с КПД 18-20% лишь немного уступает Mono-Si. Срок службы составляет 20-25 лет, но цена таких батарей на 8-10% ниже.

3. Тонкопленочные. 

Такие виды солнечных панелей последних поколений тоньше и легче классических моделей, за счет гибкости могут устанавливаться на криволинейные поверхности. Они наименее чувствительны к ухудшению условий освещения и обладают самым низким температурным коэффициентом. Максимально удобны в миниатюрных мобильных солнечных станциях, активно используются автотуристами и любителями многодневных походов пешком или на лодках. 


Категории качества фотоэлектрических панелей

Помимо размера, номинальной мощности и КПД солнечных батарей, критически важной характеристикой является качество их исполнения. На гелио рынке по данному показателю модули делятся на четыре категории.

Первая – Grad A. 

Характеризуется наивысшим качеством. Производится компаниями из всемирно известного ТОП рейтинга TIER-1 от Bloomberg. Отличительные черты:

  • минимальная степень деградации ячеек со временем;
  • идеальная внутренняя кристаллическая структура;
  • однородная поверхность без цветовых перепадов и дифракционной картины;
  • полное отсутствие сколов, микротрещин и скрытых дефектов.

Вторая – Grad B 

Первой категории солнечных батарей по характеристикам уступает незначительно. Отличается:

  • наличием небольших перепадов насыщенности цветового оттенка;
  • несколько большей скоростью деградации.

Производители – менее престижные, но хорошо зарекомендовавшие себя на рынке компании, преимущественно из юго-восточной Европы, Турции и Китая.

Третья – Grad С 

Категория представлена панелями «no name» фирм из Поднебесной или европейской б/у продукцией. Характерные признаки:

  • визуально различимые небольшие поверхностные дефекты;
  • цветовая неоднородность поверхности;
  • невысокий срок эксплуатации.

Несмотря на существенно сниженную стоимость, для полноценных новых СЭС использовать такую продукцию не рекомендуется. 

Четвертая – Grad D 

Включает все виды солнечных батарей с низким КПД и непредсказуемым сроком службы. Отличительные черты:

  • большое количество явных дефектов;
  • некачественная пайка;
  • сильные перепады цвета.

Ввиду невозможности оценить эффективность и длительность использования, покупка нежелательна даже для второстепенных целей. Приобретаются обычно на запчасти.

Солнечные батареи – прочие важные характеристики

Среди прочих наиболее принципиальных параметров фотоэлектрических панелей выделяют следующие показатели.

1. Толеранс. 

Представляет собой допустимое положительное и отрицательное отклонение от номинальной мощности. Например, обозначение 300  3 Вт означает толеранс, соответствующий 1%.


2. Температурный коэффициент. 

Одной из особенностей полупроводниковых ячеек является снижение эффективности при сильном перегреве панелей. Для элементов на базе кремния падение составляет около 0,4-0,5% на каждый градус выше 25°C. Под прямыми лучами летнего солнца рабочая поверхность способна нагреваться до 65-75°C, что соответствует снижению КПД на 20-25%. Редкоземельные солнечные батареи малочувствительны к высоким температурам, их температурный коэффициент в несколько раз ниже.

Диапазон рабочих температур всех типов высококачественных модулей примерно одинаков и колеблется в пределах от – 45°C до +90°C. 

3. Уровень деградации LID.

С течением времени фотоэлектрические ячейки постепенно теряют свою эффективность. На графике процесс деградации выглядит как гиперболическая кривая. У качественных панелей категории Grad A падение производительности составляет 2-3% в первый год, до 10% за 10 лет и до 20% спустя 25-30 лет. Солнечные батареи не столь высокого качества деградируют быстрее.


4. Фотоэлектрическая чувствительность к интенсивности освещения. 

Худшими показателями в этой категории обладают монокристаллические ячейки, у которых снижение эффективности при падении яркости освещения максимально. Поликристаллические элементы на 3-4% менее чувствительны. 

5. Удельная эффективность.

Измеряется как отношение номинальной мощности к единице площади. У монокристаллов она максимальна, поскольку эти солнечные панели характеризуются наивысшим КПД и сроком эксплуатации. Для достижения тех же показателей СЭС на базе Poli-Si потребуется большая площадь и размеры отдельных модулей.

6. Защитное покрытие.

В дешевых моделях лицевая рабочая сторона закрывается обычным стеклом. Дорогостоящие модули премиального класса комплектуются сверхпрочной каленой разновидностью. Сами ячейки покрываются специальной пленкой EVA, а тыльная часть батареи – полиэтиленом высокой плотности ПЭТ.


Размеры солнечных батарей и другие их параметры: на что необходимо обратить внимание?

Похожие статьи

Выбор солнечных батарей. Как избежать ошибок?

Выбор солнечных батарей. Как избежать ошибок?

В солнечной батарее используется фотовольтаический эффект, возникающий в неоднородных полупроводниковых структурах при контакте с солнечным излучением. Неоднородность полупроводникового слоя солнечной батареи достигается легированием одного полупроводникового слоя различными примесями или соединением нескольких слоев полупроводников с различной шириной запрещенной зоны - созданием гетеропереходов. 

Деградация солнечных панелей: причины возникновения и как ее обнаружить?

Деградация солнечных панелей: причины возникновения и как ее обнаружить?

Как и любое другое оборудование, фотоэлектрические системы  со временем теряют свои эксплуатационные качества. Это явление известно под названием деградация солнечных панелей, или PID (англ. –  potential induced degradation). В зависимости от обстоятельств она может быть обратимой или необратимой, а уменьшение ее скорости является одной из важнейших технологических задач фотовольтаики.

Солнечные батареи для теплицы: будущее уже рядом

Солнечные батареи для теплицы: будущее уже рядом

Долгое время сельскохозяйственные теплицы оставались едва ли не единственным видом конструкций, где установка солнечных батарей являлась нерентабельной. Виной тому была полная непрозрачность классических модулей, что позволяло накрывать ими не более 20-30% площади кровли. Однако с появлением тонкопленочных технологий ситуация кардинально изменилась, поскольку появились фотоэлектрические панели, пропускающие необходимый растениям свет.

Солнечные батареи для квартир: как выбрать и установить?

Солнечные батареи для квартир: как выбрать и установить?

Рост функциональных возможностей и падение цен на фотоэлектрическое оборудование привел к появлению в России удивительного феномена. С недавних пор солнечная батарея, как источник энергии для обычной городской квартиры, стала реальностью. И, хотя установка фотовольтаики в многоэтажных домах по-прежнему сопряжена с рядом сложностей, такие домашние СЭС служат прекрасной страховкой от перебоев в электросети.

Основные требования к расположению солнечных батарей

Основные требования к расположению солнечных батарей

При монтаже любой СЭС грамотное подключение солнечной батареи и ее высокий номинальный КПД еще не гарантируют больших объемов выработки. Связано это с физико-техническими особенностями фотовольтаики, эффективность которой напрямую зависит от положения панелей относительно солнца. 

Нужен совет?

Если вам сложно определиться с выбором, напишите нам через форму обратной связи

Задать вопрос

Помочь найти?

Если вы не нашли то, что искали, воспользуйтесь поиском по магазину

Акции %

Товары со скидками, ограниченное предложение, успейте купить выгодно!

Смотреть товары