Слънчева енергия и PV панели

PV панели



PV панели с монокристален и поликристален силиций се използават от 1958 в НАСА. За експерименти са се правели и много преди това на базата на медни окиси с полупроводникови качества без силиций. И днес по Интернет може да се намерят статии, книги и схеми как да се правят PV панели в домашни условия на този принцип, но те са много неефективни.

Понеже силиция се обработва при 1600 градуса, някои казват че енергията за производство на PV панели е повече, от колкото тази произвеждана от тях, което не е вярно. За да покажат това, някои производители се разкачат напълно от мрежата, произвеждайки захранвани единствено от собствени панели.

Един панел нормално тежи около 12кг, има около 100 вата мощност при размери около 1 м2 и има гаранция 20-25 години да произвежда ток, като с времето мощноста му намалява с известен процент. Всеки панел се състои от 30-40 клетки които е желателно да са свързани с блокиращи диоди, така че ако една клетка остане на сянка да не изсмуква енергията от останалите клетки.

Основното в една клетка са двата силилициеви (Si) слоя. Известно е от физиката, че ако добавим малко проводникови съединения към полупроводник може да създадем p- и n- полупроводник. Ако слепим два такива пласта, свържем ги с кабел и ги изложим на слънце, светлината би избивала електрони от единия слой към другия, които няма как да се върнат през полупроводника. Създава се напрежение и съответно ще протече ток в кабела, който ги свързва. В промишлените клетки обикновено над горния силилициев слой се слага прозрачен слой да спира отразената светлина от силилиция, които е светлоотразителен и отгоре се покрива със стъкло, което предпазва панела от дъжд, удари и т.н. Най-отдолу панелът се покрива с проводников слой за отвеждане на електрическата енергия.


PV панелите са монокристални и поликристални. Първите усвояват повече светлина и имат по-висок "capacity factor", като за една и съща мощност изискват по-малко площ и допълнителни разходи, но пък поликристалните са по-евтини.

През 1999г. BP Solar разработва и тънкослойни панели, като намаляват дебелината на силициевия слой към 100 пъти. Това намалява значително цената им, но и техния "capacity factor" и срока им на годност. Преди 4-5 години при високите цени на панелите, се очертаваше бум на тънкослойните панели, но той не се състоя, като някои от големите им производители дори фалираха. Днес, монокристални и поликристални панели от Китай могат да се намерят на цени в по-големите пристанища на Европа под 0.50EUR/kWp и никой не търси тънкослойни панели.

При инсталиране на система от PV панели трябва да се знаят следните особености:
  • най-голяма генерирана мощност от панел ще получите, ако го поставите перпендикулярно на лъчите на слънцето. Тук обяснението не е сложно, просто така се прихващат най-много лъчи и енергия. Може да се погледне сянката под панела за да се види кога площта й е най-голяма
  • оптималният ъгъл при статичните панели е около 32 градуса за България и право на юг.
  • PV панелите са по-често фиксирани, но може и да следят слънцето само през деня, или да го следят през деня и през годината (автоматично или ръчно). Увеличаване на ъгъла на наклона, увеличава мощноста през зимата, а намаляването през лятото. Увеличаване на ъгъла по азимут (ъгъла спрямо север, които е 180 за оптималната посока юг), увеличава мощността след обед, а намаляването му я увеличава сутрин.
  • максималната мощност при PV панелите не се постига при най-голям пек и висока температура. Оптимумът е при около +25C което е и стандарта за измерване на мощността им във Wp. За това и някои хибридни системи при които зад панела тече вода и се охлаждат са по-ефективни.
  • жиците се оразмеряват по таблици или с компютър - трябва да са достатачно дебели за ниското напрежение.
  • ако се свързват към мрежата трябва да се разкачат автоматично, така че работещите по нея да не попаднат под напрежение.


  • С тези правила може да сложите 1-2 панела на къщата си. За повече, и особено за връзване към електропреносната мрежа, проектирането се извършва от специалисти, а подръжката от обучен електротехник. При свързване към мрежата има много изисквания, като целият проект трябва да е съобразен с много наредби и закони и да бъде одобрен и тестван от някои институции.