Вокруг тонкопленочных солнечных батарей (ТСБ) сломано уже немало копий. Кто-то хвалит эти устройства, кто-то относится с чувством скептицизма. Попробуем вкратце дать оценку этим СБ.
Существует ли принципиальная разница между ТСБ и традиционными СБ?
Существует, разница заключается в применяемых материалах. При изготовлении тонкопленочных солнечных батарей используют полупроводники из селенида меди-индия и теллурида кадмия. А вот принцип действия аналогичен процессам, которые происходят в монокристаллических и поликристаллических фотоэлементах. Все отличие в том, что названные полупроводники наносятся на пленку, которую затем можно скручивать или гнуть. С классической солнечной панелью такой номер не пройдет.
Рассмотрим достоинства тонкопленочных солнечных батарей.
- Их секции обладают полупрозрачностью. Т.е. заменить, к примеру, ТСБ окно, то батарея помимо выработки электроэнергии может еще и частично пропускать дневной свет.
- Они имеют малую толщину (порядка микрона).
- Обладают определенной гибкостью, что позволяет монтировать их на криволинейных поверхностях.
- Они легкие, в несколько раз легче классических.
- Тонкопленочники экологически более безвредны, поскольку имеют меньшее содержание кремния.
- Обладают хорошей ударопрочностью.
Теперь о недостатках тонкопленочных солнечных батарей, они, к сожалению, весьма существенны.
- Первый и главный минус — низкий КПД подобных устройств. Некоторые образцы на выходе показывали порядка 4%, что в 3 раза хуже, чем у поликристаллического фотоэлемента.
- Для достижения одинаковой мощности с кристаллической панелью тонкопленочной батарее требуется иметь гораздо большую площадь (в некоторых случаях в 2,5 раза).
- Следующий минус вытекает из предыдущего: большая площадь изделия удорожает его.
- При нагреве такие батареи снижают производительность до 30-40% от номинальной мощности в то время как в поли/монокристаллических батареях это падение равно 12%.
- Технология изготовления пленочных СБ пока не составляет сравнимой конкуренции поли/монокристаллическим аналогичным продуктам. В первую очередь из-за конечной цены изделия.
- Срок эксплуатации пленочной панели приближается к 10-12 годам, тогда как у поликристаллических моделей срок службы 15-20 лет.
А правда ли, что тонкопленочные солнечные батареи способны работать даже в хмурую пасмурную погоду?
Ответить однозначно на этот вопрос нельзя. В пасмурную погоду любая солнечная панель снижает производительность. В том числе и тонкопленочная. На сколько снижает — показать могут только практические замеры.
А способность ТСБ принимать любую форму может сильно повысить КПД?
Сомнительно. Эта способность погоды не делает. Проблема в том, что для достижения максимальной эффективности работы панелям все равно целесообразнее придать форму плоскости.
Так что, тонкопленочных солнечных батарей вообще нет смысла приобретать? Это не совсем правильная точка зрения. Гибкие солнечные панели хороши, например, в походных условиях, развернуть такой холст на палаточной крыше труда не составит.