Сонячна енергетика настільки популярна, як екологічне та альтернативне джерело енергії і настільки сильно увійшла в наш побут, що ми просто змушені бути поінформованими щодо термінів та основних принципів її роботи.

В першу чергу треба розділити такі поняття як сонячні колектори та сонячні панелі (батареї, панелі сонячних батарей). Адже сонячні колектори перетворюють сонячну енергію в теплову. Тобто завдяки спеціальній поверхні колектора, що добре поглинає тепло, сонячне випромінювання нагріває теплоносій (часто – це проста вода). Звичайно, є багато технічних моментів, як це зробити найкраще і багато інженерних рішень. Але це ми опишемо в окремій статті. Сонячні панелі (батареї) в своїй основі мають напівпровідникові фотоелементи, які перетворюють сонячну енергію в електричну. Кремнієвий фотоелемент– це пластинка, наприклад 10*10 см, яку об’єднують в батареї, батареї в панелі і таким чином з’являється термін панелі сонячних батарей. В побуті найбільш розповсюджена назва – сонячні батареї або панелі. Виробники ж переважно вживають термін фотоелектричні модулі.

Зрозуміло, що потужність сонячного випромінювання в Україні і в Дубаях різна. Тож і ефективність використання сонячних панелей також різна. Також є залежність від кута попадання сонячних променів і тривалості світлового дня, погодніх умов. Технічною характеристикою для порівняння фотоелектричних модулів є Коефіцієнт корисної дії (ККД). Якщо потужність сонячного випромінювання на метр квадратний становить 1000 Вт за годину, то при ККД сонячної панелі площею 1 метр квадратний – 12-16%, вона зможе виробити відповідно за цю годину 120-160 Вт електричного струму.

Панелі, що виробляються в промислових масштабах перетворюють від 8 до 20% сонячної енергії, в лабораторних умовах ККД доходить до 44,7%. Тонкоплівкові панелі відрізняються тим, що вони мають ККД 8-10%, але й мають переваги – краще вловлюють розсіяне світло та менш залежні від кута падіння світла. Навіть найдешевші з них не зовсім компенсують низьку ефективність, якщо брати кількістю, а не якістю. Та зрозуміло одне – в цьому напрямку є багато можливостей для вдосконалення, як ефективності на одиницю площі, так і здешевлення виробництва. Тож незабаром саме тонкоплівкові модулі можуть стати традиційним покриттям для фасадів будинків.

За методом виробництва та основними складовими сонячні панелі можна розділити на типи:

    1. Кристалічні фотоелементи:
  • a. Монокристалічні кремнієві фотоелементи;
  • b. Полікристалічні кремнієві фотоелементи;

    • 2. Тонкоплівкові фотоелементи:
  • a. Фотоелементи з використанням діселеніда індію і міді (CIS технологія);
  • b. Фотоелементи з використанням телуриду кадмію (CdTe технологія);
  • c. Фотоелементи з використанням аморфного кремнію.

Для використання виробленої електроенергії в побуті, крім фотоелектричних модулів, потрібно встановити ряд додаткових електроприладів:

  • інвертор, що перетворить постійний струм у змінний;
  • акумуляторну батарею;
  • контролер заряду, який контролює зарядку акумулятора та слідкує за робочими параметрами системи.
Разом все це називається сонячною фотоелектричною системою.

Переваги сонячних панелей:

  • Тривалий термін служби (гарантія до 25 років)
  • Відсутність витрат на дозвільну документацію та підведення мереж
  • Незалежність від генеруючих і обслуговуючих організацій
  • Оплата тільки за вартість обладнання, сонячна енергія поки що не оподатковується
  • Екологічність.

Недоліки сонячних панелей:

  • Дороговизна сонячних панелей, а відповідно великий стартовий внесок
  • Залежність від погоди та пори року.

Є багато скептиків які розповідають про безліч недоліків сонячної енергетики. Так, на сьогодні найдоступніше та найпростіше рішення – це сонячні колектори, які вже себе добре зарекомендували як додаткове джерело енергії і набули у нас великої популярності. Сонячні фотоелектричні системи потребують великих інвестицій вдовгу – тому у всіх державах, де вони розвиваються саме держава стимулює їх розвиток. У нас же зелений тариф на електроенергію – це бюрократія, підключення альтернативного джерела енергії до електричної мережі – це боротьба з монополістами та корупцією. Ось основні причини повільного розвитку альтернативної енергетики. Але під лежачий камінь вода не тече, а ціни на нафту рано чи пізно все рівно виростуть бо це вичерпне джерело. Технології на місці не стоять – і якщо сьогодні тонкоплівкові фотоелектричні модулі мають низький ККД і високу ціну, то завтра це може змінитись. І тоді стіни і дахи наших будинків генеруватимуть достатньо енергії для нашої життєдіяльності.