Солнечная энергетика как бизнес. Солнечные батареи как бизнес. Технология производства солнечных батарей: пошаговое руководство

В мире уже давно широко используют альтернативные источники энергии и питания, будь то ветер, вода или солнце. Многие фирмы основали доходный бизнес, полагаясь на их преимущества и ключевые особенности, главным из которых является экономичность и безопасность. В России данный вид энергии еще только набирает свою популярность и немногие используют его в своих целях. Причина этому вполне очевидна, поскольку не много компаний в нашей стране занимаются производством и установкой солнечных панелей. Это значит, что рынок еще не перенасыщен, и ниша свободна.

Данная статья раскроет насколько прибылен бизнес на солнечных батареях и как занять эту свободную нишу

На сегодняшний день наибольшим спросом пользуется электроэнергия. В связи с этим поставщики данного ресурса могут завышать цены на тарифы, пользуясь статусом монополистов. Тем не менее солнце не является чьей-то собственностью и светит абсолютно бесплатно, стало быть за эксплуатацию такого источника энергии платить не надо.

Многие не осведомленные люди желают установить у себя устройства для выработки энергии из солнца, но не знают, как этот процесс работает. Ни для кого не секрет, что все космические корабли и станции оборудуются солнечными батареями. Это дает возможность производить энергию в бесконечной перспективе. Аналогично этому можно осуществить такой механизм на земле. Единственное с чего нужно начать это пристроить на верхних уровнях дома, на крыше чаще всего, солнечные панели, что даст дому бесплатное электропитание.

Установив солнечные коллекторы у себя дома, потребитель получает ряд преимуществ: бесплатное электричество, бесплатное горячее водоснабжение, бесплатное отопление. Выгоды очевидны, поскольку это дает большую разницу в том, сколько вы прежде тратили на благоустройство дома.

Преимущества солнечной батареи (энергии)

Солнечная энергия является не только устойчивым источником энергии, он может быть продлен, и это означает, что мы никогда не остановим свою работу из-за нее. Речь идет о качестве природного источника энергии, насколько это возможно для выработки электроэнергии.
Создание солнечной энергии не требует большого ухода. После того, как солнечные панели были установлены и работают с максимальной эффективностью, есть только небольшое количество необходимого технического обслуживания каждый год, чтобы убедиться, что они находятся в рабочем состоянии.
Солнечные батареи - тихие производители энергии. Там нет абсолютно никакого шума, производимый из фотоэлектрических панелей, когда они преобразуют солнечный свет в полезную электроэнергию.
Есть постоянные достижения в области солнечной панельной технологии, которые повышают эффективность и снижают издержки производства, что делает его еще более экономически эффективным.
Во время работы солнечного электричества электростанции не выделяет вредных веществ. Остается только узнать, как эти солнечные батареи работают? Так что если вы заинтересованы в интересном и выгодном бизнесе, то производство и продажа солнечных коллекторов - отличная отправная точка.

Классика жанра предусматривает что электричество будет генерироваться из устройства состоящее из трех частей: самой солнечной батареи, аккумулятора и инвертора, преобразующий ток в переменный.

Мы вновь возвращаемся к бизнес идеям, связанным с энергосбережением и высокими технологиями, на этот раз нами подготовлен небольшой обзор состояния рынка гелиотехники в России.

Гелиотехника – это современные приспособления для выработки энергии, которые устанавливаются с целью обеспечения жилища теплом или электричеством. Будучи популярной на западе, эта техника постепенно проникает и в российский быт. Вместе с этим встает вопрос об актуальности бизнеса по монтажу солнечных батарей.

Для чего нужны солнечные батареи?

Специалисты по альтернативным источникам энергии выделяют несколько причин, мотивирующих людей к установке солнечных батарей:

1.Желание избежать взаимодействия с общественными системами энергоснабжения – часто встречается среди тех, чьи дома расположены за городом.

2.Стремление оборудовать свое жилище полезной технологической новинкой – особенно характерно для людей, побывавших в Европе или Америке.

3.Желание сэкономить деньги в условиях постоянно растущих тарифов ЖКХ. Еще 10 лет назад электричество в России стоило в разы дешевле, чем в Европе. Сегодня эти цифры примерно одинаковы.

Имеет ли бизнес перспективы развития в России?

Сегодня солнечные батареи присутствуют на крыше чуть ли не каждого европейского жилища. Считается, что такие тенденции станут характерными и для россиян. Энергетическая дилемма состоит в том, что Россия является одним из крупнейших поставщиков традиционных энергоресурсов, однако в процессе интеграции государства в мировую экономическую систему требуется выработка новой концепции: сохранения невосполнимых природных богатств. Это означает, что бизнес, направленный на установку систем переработки солнечной энергии, имеет хорошие перспективы.

Скептический взгляд

Перед началом нового бизнеса необходимо убедиться в том, что он будет интересен для определенной аудитории. Солнечная энергетика не является исключением. Помимо сторонников, такой вид бизнеса имеет и противников.

Скептики считают, что переработка солнечной энергии целесообразна только в жарких регионах, например, в Арабских Эмиратах или в Калифорнии. Для многих российских регионов характерно большое количество пасмурных дней в году, в связи с чем установка солнечных батарей многим кажется бессмысленной ввиду низкой отдачи от оборудования. В состав системы входят полупроводниковые панели, аккумуляторы и системы их подзарядки, а также энергопреобразователи. Есть мнение, что сумма, затраченная на приобретение такой системы, не окупится за период эксплуатации.

Что можно ответить скептикам?

Устранить сомнения насчет полезности солнечных батарей помогут реальные практические результаты. Пример можно привести на установке батарей с целью применения их для обогрева жилища и получения горячей воды. Наблюдения, проведенные в Санкт-Петербурге, для которого характерна преимущественно пасмурная погода, показали следующие результаты: плоские трехсекторные панели, которые принимают рассеянный свет (SOLAR-300 или аналогичные), в течение года генерируют тепло в объеме от 4 до 4,5 тыс. кВ*ч.

Установка таких батарей вместе с аккумулятором тепла вроде Jaspi GTV 500K позволяет нагреть достаточное количество воды для ежедневного приема душа в течение 40 минут. В наши дни энергия солнца является достойной альтернативой централизованному отоплению. Она позволяет экономить деньги, не лишая себя комфорта и уюта.

Нужно быть готовым к тому, что солнечные батареи не обеспечат жилище энергией на 100%. Однако в любом случае они позволят сэкономить до 60% по сравнению с традиционными способами подогрева воды. Как показывают расчеты, установка гелиотехники в среднестатистическом жилище окупается примерно за 2 года.

Применение солнечных батарей для выработки электричества

Специалисты отмечают, что гелиотехника имеет высокие показатели эффективности при использовании для выработки электроэнергии на бытовые нужды. Для реализации этой цели рекомендуется комплексная установка батарей и бытовой техники с низким уровнем потребления энергии.

Установка светодиодных ламп, холодильника и телевизора категории А+, а также малогабаритного насоса для отопительной системы означает, что батарей площадью около 10 кв. м. будет достаточно в летнее время. Зимой выработка энергии с такой площади может оказаться недостаточной, поэтому можно расширить собственную энергосистему дома путем установки ветровых генераторов с уровнем мощности 1,5 кВт (см. ).

Уже существуют целые дома в крупных городах, которые полностью обеспечиваются энергией, вырабатываемой солнечными батареями и ветровыми генераторами. Технику монтируют местные предприниматели, не неся при этом существенных затрат. Подобные системы – это оптимальное решение в том случае, если поблизости отсутствуют свободные подстанции, ведь строительство собственной будет стоить больших денег.

Бизнес по монтажу гелиосистем на Западе и в России

В развитых странах монтаж солнечных батарей и сопутствующего оборудования осуществляют преимущественно небольшие фирмы. Там этот бизнес считается идеальным для людей, хорошо разбирающихся в электротехнике. Немецкие предприниматели отмечают, что на старте требуются минимальные вложения денег, однако необходимо быть настоящим профессионалом. Они рекомендуют при работе учитывать всевозможные мелочи: например, в какое время суток заказчик будет потреблять энергию? умеет ли он управлять подобными системами? и т.д.

Российские бизнесмены также считают, что этот бизнес – для профессионалов, которые идут в ногу со временем. На российском рынке сейчас представлено много слабых батарей, которые на бумаге имеют хорошие характеристики. Поэтому выбирать оборудование нужно внимательно, от этого зависит репутация бизнеса. Начальных инвестиций в сумме 200 тыс. руб. будет достаточно. Эти деньги пойдут на покупку монтажных инструментов и аппаратов для настройки гелиосистем.

Пока на рынке работает мало фирм, есть шанс войти в него одним из первых и хорошо закрепиться. В будущем это станет серьезным конкурентным преимуществом. Учитывая, что спрос на солнечные батареи пока невелик, можно совмещать этот бизнес с установкой электрических систем и другими близкими сферами: и .

Запасы нефти и газа тают на глазах, и человечеству остается лишь одно – делать ставку на возобновляемые источники энергии, в частности на солнечную. «Толчком» к этому служит еще и быстрое развитие технологий, используемых при производстве солнечных панелей, благодаря чему их себестоимость «тает» на глазах. Существует мнение, что уже через несколько лет энергия, получаемая от солнца, сравняется в цене с традиционными источниками. Вот только в России продвижение в этой области минимально, так почему же не начать бизнес именно в этой отрасли, ведь чем меньше конкурентов, тем выше вероятность получения хорошей прибыли в короткие сроки.

Возможны различные варианты направлений по продвижению солнечных батарей в массы. Это может быть бизнес по продаже готовых модулей, либо Вы можете купить фотоэлементы и своими руками собрать из них панели, а может Вас интересует лишь продажа комплектующих? Подробнее о каждом из вариантов в следующих разделах.

Установка готовых модулей

Один из возможных вариантов – это открытие фирмы, занимающейся монтажом солнечных установок. Вам необходимо будет заключить договор с компанией-производителем на поставку готовых батарей. Объемы определяйте сами в зависимости от Вашего бюджета. Но сначала необходимо смонтировать одну установку, чтобы проверить ее работоспособность. И в случае успешного прохождения испытаний начинать свой бизнес.

В одиночку Вы, конечно, не справитесь, так что подберите штат, состоящий из квалифицированных специалистов. Кто-то из них будет отвечать за ведение бухгалтерии, кто-то за монтаж установок, а кто-то за пополнение базы клиентов. Начиная с малого, всегда можно увеличить объемы, если Вы поймете, что Ваш бизнес является рентабельным и приносит Вам немалые прибыли. Препятствием к этому может послужить неосведомленность наших граждан о значительной экономии, которая достигается за счет использования солнечного света для генерации электроэнергии. Поэтому Вам понадобится грамотная реклама, подкрепленная тщательно просчитанным бизнес-планом, где будут подробно расписаны затраты на установку и сэкономленные от использования батарей денежные средства.

Но как быть, если человек еще раздумывает над вопросом «купить или нет»? Можно предложить ему модули в аренду! И не удивляйтесь, такая практика имеет место быть. Одним из примеров служит энергетическая компания Solarcity во главе с Дэвидом Арфином, в голову которого и пришла идея не продавать, а сдавать солнечные панели в аренду. И что самое главное, спрос есть, причем не малый.

Реализация комплектующих к солнечным установкам

Распространять можно не только готовые панели, но и комплектующие к ним. Стоимость батарей для генерации электроэнергии из солнечного света на сегодняшний день еще достаточно высока, именно поэтому не каждый житель нашей страны может позволить себе эту роскошь. Вот и выкручиваются люди, как могут, некоторые предпочитают платить коммунальным хозяйствам, а другие собирают модули своими руками. На эту категорию людей и рассчитан бизнес по продаже элементов, необходимых для сборки солнечных установок.

Что же входит в понятие «комплектующие» для солнечных систем? В первую очередь, это диоды, кремниевые или германиевые. Купить их за символические деньги можно на любом складе электроприборов. Не лишними будут и аккумуляторы, инверторы и другие приборы, без которых не возможен монтаж солнечных систем. Диоды будут востребованы среди людей, любящих делать все своими руками, ведь собрать из них модули – дело нескольких часов. Единственный минус – для мощных батарей понадобится огромное множество фотоэлементов. Другое дело – небольшие батареи, которые отлично подойдут для туризма или же для частных домов, потребляющих минимальное количество электроэнергии.

Производство «в домашних условиях»

Следующий вариант – это открыть бизнес по производству батарей в домашних условиях. Вам понадобятся диоды и металлические или деревянные рамы. Изготовление панелей можно заказать в специализированные мастерские, это потребует лишних затрат, зато Вы сэкономите свое время. Основное преимущество данного направления частного бизнеса – отсутствие дорогостоящего оборудования, чтобы изготовить одну батарею необходимо будет потратить 5-6 часов.

Подобные установки можно монтировать практически везде, крыши офисных зданий, дачных домов, даже на земле, главное, чтобы на них попадало достаточное количество света. Такой бизнес может стать очень популярным, ведь с каждым годом рынок альтернативных источников энергии увеличивается. К тому же свое пусть и небольшое дело, основанное на передовых технологиях и неиссякаемых ресурсах, никому не помешает.

Завоевываем рынок солнечной энергетики

Изготовление солнечных батарей в производственных масштабах по силам не каждому, для этого понадобится проработка огромного количества нюансов, от подбора грамотных специалистов до закупки специализированного оборудования, подробнее о котором мы уже писали в . Качество изготавливаемых панелей зависит от качества составных элементов, поэтому комплектующие для модулей лучше приобретать у производителей с хорошей репутацией.

Купить панели для генерации электричества может каждый, но не всегда покупатели остаются довольны, поэтому, чтобы о Вас сложилось мнение как о стабильной и ответственной компании, Вы должны четко понимать, насколько ценны производимые Вами установки, в каких условиях выгода от них будет максимальной. Отслеживание всех систем, которые Вы выпускаете на рынок, позволит Вам в короткие сроки расширить и укрепить свой бизнес.

Когда-то солнечные батареи использовали для туризма, потом постепенно они обосновались на крышах наших загородных дач, теперь в это число вошли уже и многоквартирные дома и промышленные здания. Так что вывод один: солнечная энергетика медленно, но верно «заражает» каждую область нашей жизни, поэтому не бойтесь начинать дело, связанное с альтернативными источниками энергии, риск практически минимальный, ведь солнце безвозмездно дарит нам свою энергии каждый день.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Пример бизнес-идеи:

Несмотря на то, что нефть и газ являются наиболее популярными источниками энергии, запасы их, увы, не бесконечны. И встает вопрос о поиске альтернативы. На сегодняшний день наилучшие результаты показывает солнечная энергия. Производство солнечных батарей сегодня уже не является редкостью. А значит, те, кто решил использовать солнечную энергию как бизнес, не будут испытывать проблем с поиском поставщиков и производителей.

Работа солнечных батарей как источника энергии

Как работает батарея? Суть заключается в превращении солнечной энергии в электрический ток. Полученная энергия предназначается для снабжения электроприборов электричеством либо просто накапливается в батареях и применяется в случае необходимости.

Особую популярность солнечные батареи получили в Турции, Испании, странах Средиземноморья. Россия пока только осваивает эту технологию. А значит, у вас есть шанс реализовать бизнес план на солнечных батареях с минимумом конкурентов.

Какие бывают типы солнечной энергетики?

Из Солнца можно получать тепло и энергию . В зависимости от того, какая энергия требуется, используется определенное оборудование.

Для сбора тепловой энергии применяется специальный коллектор. В отличие от солнечных батарей он производит нагрев теплоносителя (воздух, вода, антифриз, масло) с помощью видимого солнечного света и инфракрасного излучения. Используется, как правило, для подогрева воды и отопления помещений.

Солнечные коллекторы бывают плоскими и вакуумными . Работают они одинаково – внутри установки нагревается теплоноситель и далее поставляет тепловую энергию конечному потребителю.

Плоский коллектор – это накопитель энергии, которую он передает теплоносителю. Его основным плюсом является дешевизна и простота использования, а также высокие показатели в теплом климате. Но есть и недостатки – не функционирует при низких температурах, требуются много места для монтажа.

– это своеобразный термос, где в вакууме накапливается и сохраняется тепло. Эффективность такого устройства равна 95%. Преимущества: отличные показатели даже при низких температурах, возможность получения более высоких температур нагрева, пригодность для регионов с холодным климатом. Недостатки: необходимость в постоянной очистке от льда и снега, более высокая стоимость, постоянный контроль.
Вакуумный коллектор стоит дороже, но эффективность выше

Для превращения солнечного света в электроэнергию используют классические солнечные батареи на фотоэлементах. Они преобразуют энергию солнца в постоянный ток. Учитывая, что солнечная активность меняется в зависимости от времени суток, а постоянный ток не подходит для обычных электросетей, то понадобится дополнительно оснастить электростанцию аккумуляторным блоком и устройством, которое преобразовывает постоянный ток в переменный.

Использовать такие установки можно даже в регионах с небольшой солнечной активностью. А если объем потребления энергии минимальный (например, на даче или фермерском хозяйстве), то солнечных батарей будет достаточно, чтобы полностью отказаться от услуг электростанций.

Стоимость зависит от мощности региона, условий эксплуатации и других факторов. Невозможно указать даже приблизительную цену, так как эта цифра формируется на основании многочисленных расчетов.

Как заработать на солнечных батареях?

Существуют различные способы заработка в этом направлении:

Продажа солнечных батарей
Сборка панелей из фотоэлементов.

Установка готовых солнечных батарей

Один из популярных вариантов – компания, которая занимается монтажом солнечных батарей. Для начала работы понадобится найти производителя и заключить с ним договор на поставку готовых установок. Объемы партии зависят от ваших финансовых возможностей.

Одному сложно решать все задачи в компании. Понадобятся специалисты по монтажу батарей, менеджер по продажам, бухгалтер.

Очень важно грамотно подойти к поиску клиентов. Большим продажам данных устройств в России мешает плохая осведомленность населения о работе таких батарей и о выгоде их использования. Поэтому понадобится хорошая рекламная кампания, где будут расписаны все плюсы, а также, сколько денег можно сэкономить.

Есть еще один эффективный вариант по привлечению клиентов – сдача батарей в аренду. Это распространенная практика во многих странах. Человеку будет проще решиться установить эту систему после того, как он на собственном, а не на чужом, опыте убедится в ее выгоде и эффективности.

Для установки понадобится опытный специалист

Продажа комплектующих

Солнечные батареи стоят недешево. Поэтому не каждый житель нашей страны в состоянии позволить себе это удовольствие. Отличный вариант бизнес идеи – продавать комплектующие к батареям, а сборку будет осуществлять клиент самостоятельно. С целью сэкономить неплохие деньги количество желающих может даже превысить число покупателей за готовыми установками.

Что представляют собой комплектующие? Это германиевые или кремниевые пластины. Также понадобятся инверторы, аккумуляторы и другие приборы для установки систем. Покупать комплектующие будут те, кто привык все делать своими руками. Единственный недостаток – понадобится огромное число фотоэлементов, чтобы создать мощную батарею. А вот для дачных домов и туристических целей подойдут небольшие батареи.

Производство солнечных батарей как бизнес

Наладить свое производство можно прямо на дому. Однако технология производства достаточно сложна, поэтому лучше, если этим вопросом будет заниматься специалист в области физики и электромеханике.

Для изготовления батарей понадобится:

Моно- и поликристаллический кремний
Сотовый полипропилен
Сотовый поликарбонат
Алюминиевые рамки
Электрические преобразователи
Провода.

Можно пойти более простым путем – заказать все детали у сторонних компаний, а сборку осуществлять на дому. Главное преимущество такого варианта– отсутствие необходимости покупать дорогостоящее оборудование.

Устанавливают такие установки практически на любых объектах: крыши домов, а также прямо на земле. Главное – чтобы на батареи попадало достаточно света.

Нюансы бизнеса

Конечно, самостоятельно завоевать этот рынок может лишь тот, кто хорошо разбирается в этой технологии. Необходимо знать множество нюансов либо нанять грамотных специалистов. Качество панелей зависит от комплектующих, поэтому приобретать составные элементы лучше у надежных поставщиков.

Далеко не всегда покупатели остаются довольны такими системами. Поэтому для хорошей репутации необходимо, чтобы производимые вами установки работали качественно и эффективно.

Если у вас остались вопросы или вы желаете что-либо добавить к статье, мы ждем ваши комментарии. Нам важно любое ваше мнение!

Человечество стремится перейти на альтернативные источники электрического снабжения, которые помогут сохранить чистоту окружающей среды и сократить затраты на выработку энергии. Производство является современным индустриальным методом. включает в себя приемники солнечного света, аккумуляторы, контролирующие устройства, инверторы и другие приборы, предназначенные для определенных функций.

Солнечная батарея является главным элементом, с которого начинается накопление и лучей. В современном мире для потребителя при выборе панели существует много подводных камней, так как промышленность предлагает большое число изделий, объединенных под одним названием.

Кремниевые солнечные батареи

Эти изделия популярны у современных потребителей. В основу их изготовления положен кремний. Запасы его в недрах широко распространены, добыча сравнительно недорогая. Кремниевые элементы выгодно отличаются уровнем производительности от других батарей солнечного света.

Виды элементов

Производство из кремния ведется следующих типов:

монокристаллический;
поликристаллический;
аморфный.

Различаются вышеназванные формы устройств тем, как компонуются кремниевые атомы в кристалле. Основным отличием элементов становится различный показатель преобразования световой энергии, который у двух первых видов находится приблизительно на одном уровне и превышает значения у приборов из аморфного кремния.

Промышленность сегодняшнего дня предлагает несколько моделей солнечных уловителей света. Отличие их состоит в том, какое применяется оборудование для производства солнечных батарей. Играет роль технология изготовления и разновидность начального материала.

Монокристаллический тип

Эти элементы состоят из силиконовых ячеек, скрепленных между собой. По способу ученого Чохральского производится абсолютно чистый кремний, из которого изготавливают монокристаллы. Следующим процессом является разрезание застывшего и затвердевшего полуфабриката на пластины толщиной от 250 до 300 мкм. Тонкие слои насыщают металлической сеткой электродов. Несмотря на дороговизну производства, такие элементы применяют достаточно широко из-за высокого показателя преобразования (17-22%).

Изготовление поликристаллических элементов

Солнечных батарей из поликристаллов состоит в том, что расплавленная кремниевая масса постепенно охлаждается. Производство не требует дорогого оборудования, следовательно, затраты на получение кремния снижены. Поликристаллические солнечные накопители имеют меньший коэффициент эффективности (11-18%), в отличие от монокристаллических. Это объясняется тем, что в процессе остывания масса кремния насыщается мельчайшими зернистыми пузырьками, что приводит к дополнительному преломлению лучей.

Элементы из аморфного кремния

Изделия относят к особому типу, так как их принадлежность к кремниевому виду исходит от наименования используемого материала, а производство солнечных батарей выполняется по технологии пленочных приборов. Кристалл в процессе изготовления уступает место кремниевому водороду или силону, тонкий слой которых покрывает подложку. Батареи имеют самое низкое значение эффективности, всего до 6%. Элементы, несмотря на существенный недостаток, имеют ряд неоспоримых преимуществ, дающих им право стоять в ряду с вышеназванными типами:

значение поглощения оптики выше в два десятка раз, чем у монокристаллических и поликристаллических накопителей;
имеет минимальную толщину слоя, всего 1 мкм;
пасмурная погода не влияет на работу по преобразованию света, в отличие от других видов;
из-за высокого показателя прочности на изгиб без проблем применяется в трудных местах.

Три вышеописанных вида солнечных преобразователей дополняются гибридными изделиями из материалов с двойственными свойствами. Такие характеристики достигаются, если в аморфный кремний включаются микроэлементы или наночастицы. Полученный материал схож с поликристаллическим кремнием, но выгодно отличается от него новыми техническими показателями.

Сырье для производства солнечных батарей пленочного типа из CdTe

Выбор материала диктуется потребностью в уменьшении стоимости изготовления и повышении технических характеристик в работе. Наиболее часто применяется светопоглощающий теллурид кадмия. В 70-е годы прошлого столетия CdTe считался основным претендентом на космическое использование, в современной промышленности он нашел широкое применение в энергетике солнечного света.

Этот материал относят к категории кумулятивных ядов, поэтому не стихают прения по вопросу его вредности. Исследования ученых установили тот факт, что уровень вредного вещества, поступающего в атмосферу, является допустимым и не наносит вреда экологии. Уровень КПД составляет всего 11%, но стоимость преобразуемой электроэнергии от таких элементов ниже на 20-30%, чем от приборов кремниевого вида.

Накопители лучей из селена, меди и индия

Полупроводниками в приборе служат медь, селен и индий, иногда допускается замещение последнего на галлий. Это объясняется высокой востребованностью индия для производства мониторов плоского типа. Поэтому выбран этот вариант замещения, так как материалы имеют похожие свойства. Но для показателя КПД замена играет существенную роль, производство солнечной батареи без галлия повышает эффективность работы устройства на 14%.

Солнечные уловители на полимерной основе

Эти элементы относят к молодым технологиям, так как они недавно появились на рынке. Полупроводники из органики поглощают свет для преобразования его в электрическую энергию. Для производства применяют фуллерены углеродной группы, полифенилен, меди фталоцианин и др. В результате получают тонкие (100 нм) и гибкие пленки, которые в работе выдают коэффициент эффективности 5-7%. Величина небольшая, но производство гибких солнечных батарей имеет несколько положительных моментов:

для изготовления не затрачиваются большие средства;
возможность установки гибких батарей в местах изгибов, где эластичность имеет первоочередное значение;
сравнительная легкость и доступность установки;
гибкие батареи не оказывают вредного воздействия на окружающую среду.

Химическое травление в процессе производства

Самой дорогой в солнечной батарее является мультикристаллическая или монокристаллическая пластина из кремния. Для максимально рационального режут псевдоквадратные фигуры, эта же форма позволяет плотно уложить пластины в будущем модуле. После процесса резки на поверхности остаются микроскопические слои нарушенной поверхности, которые убираются при помощи травления и текстурирования, чтобы улучшить прием падающих лучей.

Обработанная подобным способом поверхность представляет собой хаотично расположенные микропирамиды, отражаясь от грани которых, свет попадает на боковые поверхности других выступов. Процедура рыхления текстуры понижает отражающую способность материала приблизительно на 25%. В процессе травления применяют серию кислотных и щелочных обработок, но недопустимо сильно уменьшать толщину слоя, так как пластина не выдерживает следующие обработки.

Полупроводники в солнечных батареях

Технология производства солнечных батарей предполагает, что основным понятием твердой электроники является p-n-переход. Если в одной пластине совместить электронную проводимость n-типа и дырочную проводимость p-типа, то в месте соприкосновения их возникает p-n-переход. Основным физическим свойством указанного определения становится возможность служить барьером и пропускать электричество в одном направлении. Именно такой эффект позволяет наладить полноценную работу солнечных элементов.

В результате проведения фосфорной диффузии на торцах пластины складывается слой n-типа, который базируется у поверхности элемента на глубине всего 0,5 мкм. Производство солнечной батареи предусматривает неглубокое проникновение носителей противоположных знаков, которые возникают под действием света. Их путь в зону влияния p-n-перехода должен быть коротким, иначе они могут при встрече погасить один другого, при этом не сгенерировав никакого количества электричества.

Использование плазмохимического травления

В конструкции солнечной батареи предусмотрены лицевая поверхность с установленной решеткой для съемки тока и тыльная сторона, представляющая собой сплошной контакт. Во время явления диффузии возникает электрическое замыкание между двумя плоскостями и передается на торец.

Чтобы удалить замыкание, применяется оборудование для солнечных батарей, позволяющее сделать это с помощью плазмохимического, химического травления или механическим, лазерным путем. Часто используется метод плазмохимического воздействия. Травление выполняется одновременно для стопки сложенных вместе пластин кремния. Исход процесса зависит от длительности обработки, состава средства, размера квадратов материала, направления струй ионного потока и других факторов.

Нанесение антиотражающего покрытия

При помощи нанесения текстуры на поверхности элемента снижается отражение до 11%. Это обозначает, что десятая часть лучей попросту отражается от поверхности и не принимает участия в образовании электричества. С целью уменьшения таких потерь на лицевую сторону элемента наносят покрытие с глубоким проникновением световых импульсов, не отражающее их обратно. Ученые, принимая во внимание законы оптики, определяют состав и толщину слоя, поэтому производство и установка солнечных батарей с таким покрытием уменьшают отражение до 2%.

Контактная металлизация с лицевой стороны

Поверхность элемента предназначена для поглощения наибольшего количества излучения, именно этим требованием определяются размерные и технические характеристики наносимой металлической сетки. Выбирая дизайн лицевой стороны, инженеры решают две противоположные проблемы. Снижение оптических потерь происходит при более тонких линиях и расположении их на большом расстоянии одна от другой. Производство солнечной батареи с увеличенными размерами сетки приводит к тому, что часть зарядов не успевает достичь контакта и теряется.

Поэтому учеными стандартизировано значение расстояния и толщины линии для каждого металла. Слишком тонкие полоски открывают пространство на поверхности элемента для поглощения лучей, но не проводят сильный ток. Современные методы нанесения металлизации состоят в трафаретном печатании. В качестве материала наиболее оправдывает себя серебросодержащая паста. За счет ее применения КПД элемента поднимается на 15-17%.

Металлизация на тыльной стороне прибора

Нанесение металла на тыльную сторону устройства происходит по двум схемам, каждая из которых выполняет собственную работу. Сплошным тонким слоем по всей поверхности, кроме отдельных отверстий, напыляют алюминий, а отверстия заполняют серебросодержащей пастой, играющей контактную роль. Сплошной алюминиевый слой служит своеобразным зеркальным устройством с тыльной стороны для свободных зарядов, которые могут потеряться в оборванных кристаллических связях решетки. С таким покрытием на 2% больше по мощности работают солнечные батареи. Отзывы потребителей говорят, что такие элементы более долговечны и не так сильно зависят от пасмурной погоды.

Изготовление солнечных батарей своими руками

Источники питания от солнца не каждый может заказать и установить у себя дома, так как их стоимость на сегодняшний день достаточно велика. Поэтому многие мастера и умельцы осваивают производство солнечных батарей дома.

Приобрести комплекты фотоэлементов для самостоятельной сборки можно в интернете на различных сайтах. Стоимость их зависит от количества применяемых пластин и мощности. Например, небольшой мощности комплекты, от 63 до 76 Вт с 36 пластинами, стоят 2350-2560 руб. соответственно. Здесь же приобретают рабочие элементы, отбракованные с производственных линий по каким-либо причинам.

При выборе типа фотоэлектрического преобразователя принимают во внимание тот факт, что поликристаллические элементы более устойчивы к пасмурной погоде и работают при ней эффективнее монокристаллических, но имеют меньший срок службы. Монокристаллические обладают более высоким КПД в солнечную погоду, и прослужат они гораздо дольше.

Чтобы организовать производство солнечных батарей в домашних условиях, нужно подсчитать общую нагрузку всех приборов, которые будут питаться от будущего преобразователя, и определиться с мощностью устройства. Отсюда вытекает количество фотоэлементов, при этом учитывают угол наклона панели. Некоторые мастера предусматривают возможность изменения положения накопительной плоскости в зависимости от высоты солнцестояния, а зимой - от толщины выпавшего снега.

Для изготовления корпуса применяют различные материалы. Чаще всего ставят алюминиевые или нержавеющие уголки, используют фанеру, ДСП и др. Прозрачная часть выполняется из органического или обыкновенного стекла. В продаже есть фотоэлементы с уже припаянными проводниками, такие покупать предпочтительнее, так как упрощается задача сборки. Пластины не складывают одну на другую - нижние могут дать микротрещины. Припой и флюс наносятся предварительно. Паять элементы удобнее, расположив их сразу на рабочей стороне. В конце крайние пластины приваривают к шинам (более широким проводникам), после этого выводят "минус" и "плюс".

После проделанной работы тестируют панель и герметизируют. Зарубежные мастера для этого используют компаунды, но для наших умельцев они стоят довольно дорого. Самодельные преобразователи герметизируют силиконом, а тыльную сторону покрывают лаком на основе акрила.

В заключение следует сказать, что отзывы мастеров, которые сделали всегда положительные. Однажды затратив средства на изготовление и установку преобразователя, семья очень быстро их окупает и начинает экономить, используя бесплатную энергию.