Фотовольтаические устройства

В фотовольтаических системах преобразование солнечной энергии в электрическую осуществляется в фотоэлектрических преобразователях (ФЭП). В зависимости от материала, конструкции и способа производства принято различать три поколения ФЭП:
• ФЭП первого поколения на основе пластин кристаллического кремния;
• ФЭП второго поколения на основе тонких пленок;
• ФЭП третьего поколения на основе органических и неорганических материалов.
 

ФЭП первого поколения на основе кристаллических пластин на сегодняшний день получили наибольшее распространение. В
последние два года производителям удалось сократить себестоимость производства таких ФЭП.
Технология выпуска тонкопленочных ФЭП второго поколения подразумевает нанесение слоев вакуумным методом. Вакуумная тех-
нология по сравнению с технологией производства кристаллических ФЭП является менее энергозатратной, а также характеризуется
меньшим объемом капитальных вложений.
Она позволяет выпускать гибкие дешевые ФЭП большой площади, однако коэффициент преобразования таких элементов ниже по сравнению с ФЭП первого поколения.
И
дея создания ФЭП третьего поколения заключалась в дальнейшем снижении себестоимости ФЭП, отказе от использования дорогих
и токсичных материалов в пользу дешевых и перерабатываемых полимеров и электролитов.
Важным отличием также является возможность нанесения слоев печатными методами, например, по технологии "рулон-к-рулону" (R2R).
В настоящее время основная часть проектов в области ФЭП третьего поколения находятся на стадии исследований.

Для повышения эффективности преобразования солнечной энергии разрабатываются ФЭП на основе каскадных многослойных структур.
ФЭП собираются в модули, которые имеют нормируемые установочные размеры, электрические параметры и показатели надежности. Для установки и передачи электроэнергии солнечные модули комплектуются инверторами тока, аккумуляторами и прочими элементами электрической и механической подсистем. В зависимости от области применения различают следующие виды инсталляций солнечных систем:

  • частные станции малой мощности, размещаемые на крышах домов;
  • коммерческие станции малой и средней мощности, располагаемые, как на крышах, так и на земле;
  • промышленные солнечные станции, обеспечивающие энергоснабжение многих потребителей.