1. Skip to Menu
  2. Skip to Content
  3. Skip to Footer

Преимущества и недостатки тонкопленочных солнечных панелей

Преимущества и недостатки тонкопленочных солнечных панелей

Тонкопленочные солнечные панели - относительно новое решение на рынке. В этой статье поговорим о преимуществах и недостатках использования тонкопленочных солнечных панелей для дома, коммерческих или общественных зданий, или даже для крупных коммунальных проектов.

Преимущества тонкопленочных солнечных панелей:

  1. Универсальность

    Тонкая пленка может использоваться практически на всех типах поверхностей, таких как металл, пластик и даже бумага. Они могут применяться в качестве кровельного материала, в частности вместо стали или кровельной черепицы. Такая кровля будет генерировать электроэнергию от солнечных лучей. В отличие от жестких типов панелей, кровельные панели на основе тонкопленочной технологии внешне не выделяются, хорошо гармонируя с самой крышей. Примером таких решений могут служить кровельные решения от компании Tesla «Solar Roof».
  2. Гибкость

    В то время как солнечные панели на основе кристаллического кремния жесткие и хрупкие, тонкопленочные материалы могут быть нанесены на гибкие материалы. Однако, несмотря на то, что тонкопленочные солнечные элементы гибкие, они, как и другие солнечные панели, должны устанавливаться на плоской поверхности под оптимальным углом к Солнцу. Такие элементы могут немного повторять изогнутую поверхность крыши, но для эффективной работы солнечных панелей они должны иметь плоскую форму. Поэтому к моменту их использования преимущество их гибкости сводится на нет.
  3. Хорошая производительность при непрямом свете

    Тонкопленочные солнечные панели заняли значительную долю рынка. Они довольно дешевы и хорошо работают на скатных крышах даже в направлениях, отличных от южного.
  4. Хорошая производительность при высоких температурах

    Одним из преимуществ тонкопленочных солнечных панелей по сравнению с другими видами является то, что они не страдают потерей мощности при повышении температуры. В солнечных панелях на основе кремния повышение температуры может привести к снижению эффективности модулей на 10% или даже более. Потеря эффективности солнечных батарей при повышении температуры обуславливается температурным коэффициентом, имеющим свои значения для различных типов фотоэлементов. Электроизмерения, произведенные компанией ООО «Технопром-Замер» (https://t-zamer.ru/uslugi/elektroizmereniya/), показали, что некоторые тонкопленочные солнечные панели могут демонстрировать даже небольшое увеличение эффективности при более высоких температурах. Это впечатляет, так как в районах с изобилием солнечного света обычно очень жарко. Из-за этого тонкопленочные солнечные панели часто имеют фактическую мощность на уровне близком к расчетному. Это может сделать более простым проектирование системы солнечных батарей на основе панелей этого типа.
  5. Хорошие показатели на рынке

    Тонкопленочные солнечные элементы давно заняли на рынке нишу потребительских устройств низкой мощности (<50 Вт) в области электроники (например, калькуляторы), и могут предложить конкретные варианты дизайна для создания интегрированных приложений.

Недостатки тонкопленочных солнечных панелей

Существует, по меньшей мере, три типа тонкопленочных технологий. У каждой из них своя производительность. Поэтому, читая следующий список недостатков тонкопленочных элементов, имейте в виду, что существуют различия в зависимости от типа технологии и даже от конкретных производителей солнечных панелей.

  1. Эффективность

    Это причина, почему тонкопленочные солнечные панели до сих пор не могут заменить устаревшие типы. Они просто не так эффективны. Кроме того, некоторые тонкопленочные материалы показали снижение производительности с течением времени, а стабилизированная эффективность может быть на 15-35% ниже начальных значений.
  2. Более высокие затраты

    С КПД примерно от 7 до 10 процентов тонкопленочные солнечные элементы могут обеспечить только около половины мощности по сравнению с моно- и поликристаллическими панелями. Это требует в два раза больше пространства для получения такого же количества электроэнергии. Хотя стоимость панелей, на долю которых приходится около 50% от общей стоимости установки системы солнечных батарей, снижается в результате более эффективного производства и эффекта масштаба - затраты на монтаж остались примерно те же самые. Следовательно, если вам нужно установить в два раза больше панелей, чтобы получить те же результаты – преимущество более низкой цены панелей быстро исчезает. Вот факты: Земля имеет ограниченное количество площадей. 20 МВт солнечная электростанция на основе кремниевых солнечных панелей с фотоэлементами высокой эффективности может быть расположена на участке 8 гектар или даже меньше, если использовать технологии концентрации солнечного света. Для расположения электростанции такой же мощности на основе тонкопленочных панелей понадобится от 16 до 24 гектар земли в зависимости от технологии. Это основное различие использования земли для получения одних и тех же результатов.
  3. Срок службы

    Вы должны знать, что есть вероятность того, что тонкопленочные панели будут эффективно работать так же долго, как моно- или поликристаллические панели. Но эта технология относительно новая и до сих пор она не была хорошо проверена. Есть опасения, что может возникнуть более быстрое уменьшение производительности с течением времени, чем в других типах солнечных панелей.
  4. Дефицит теллура

    Теллур, будучи довольно распространенным химическим элементом во Вселенной, очень редкий элемент на Земле. Даниэль Каммен, директор лаборатории возобновляемых источников энергии калифорнийского университета в Беркли, говорит, что наличие теллура может ограничить применение тонкопленочных панелей для выработки электроэнергии из-за дефицита элемента. По данным исследования, в то время как общемировой спрос на электроэнергию, скорее всего, достигнет десятков тераватт (триллионов ватт) в ближайшие десятилетия, тонкопленочные солнечные элементы, вероятно, будут ограниченно производить всего около 0,3 тераватт электроэнергии.
  5. Опасность токсичности кадмия

    Технологии производства тонкопленочных солнечных панелей с использованием теллурида кадмия и диселенида галлия-индия-меди (CIGS) предусматривают использование кадмия, который классифицируется как одно из 6 самых токсичных веществ. В то время как использование теллурида кадмия на крыше жилого дома не представляет собой значительного риска - есть некоторая озабоченность по поводу крупномасштабных проектов, а также долгосрочного эффекта. Власти в Европе в настоящее время задумываются над возможностью принятия более жестких требований, касающиеся продуктов, содержащих кадмий. Эти положения могут оказать влияние на продажи тонкопленочных солнечных панелей в Европе.