Какие факторы могут разрушить солнечные панели и что нужно делать, чтобы этого не допустить

Декабрь 30, 2014 / Ольга Шейдина, Редактор

По мнению американских химиков, даже незначительные загрязнения, которые не выявляются с помощью обычных методов исследования, отрицательно воздействуют на работу солнечных батарей.

Какие факторы могут разрушить солнечные панели и что нужно делать, чтобы этого не допустить

Если в солнечных батареях, сделанных из неорганического вещества, передача заряда происходит мгновенно, то в батареях, сделанных из органики, этого не происходит. На контактах таких панелей создаются экситоны. Именно они несут заряд к электронам.

Принцип устройств, сделанных из полимеров

Альтернативные энергетические устройства, сделанные из полимеров, работают на основе того, что пара донор–акцептор распространяется по всей площади устройства. Поэтому в таких солнечных панелях перенос заряда осуществляется по взаимопересекающейся схеме.

Именно поэтому производительность объемно-гетеропереходных конструкций более высокая, чем производительность устройств, сделанных из неорганических материалов.

Недостатком полимерных моделей является их высокая чувствительность к загрязнению. Даже незначительные частички грязи мешают продвижению переносчиков зарядов. Они выполняют функции ловушек для экистонов, тем самым увеличивают их рекомбинацию и не дают доходить до электронов.

Американским исследователям Алану Хигеру и Джильермо Базану, работающим над этой проблемой, удалось выяснить, что проводники из полимерных соединений из разных серийных партий по-разному преобразуют световую энергию в электрическую.

Исследователи обнаружили зависимость выработки электричества в таких приборах от массы молекулы органического вещества. Исследуя эту проблему, удалось установить, что масса электрона меняется за счет присутствия в доноре загрязнения, которое не видно невооруженным взглядом.

Исследования доказали, что для снижения производительности солнечных панелей из полимеров достаточно даже самых минимальных загрязнений донора. Значения менее 1% способны ощутимо сказаться на производительности полимерной солнечной батареи. О таком влиянии загрязнений на солнечные батареи до этого ученым было ничего не известно.

С помощью традиционных методов контроля над материалами для производства энергетических панелей из полимерных материалов обнаружить такие минимальные значения было просто невозможно. Только использование современного метода масс-спектрометрии и сверхточного оборудовании позволило различить наличие примеси в доноре.

Специалисты, изучающие органические р-функциональные системы удивлены тем, что такие незначительные по своему размеру примеси, которые могут возникать в ходе синтеза основного органического элементасолнечных панелей, способны так существенно влиять на их производительность.

Как защитить органические панели?

На рынке приборы для преобразования энергии Солнца в электрическую постоянно снижаются в цене за счет развития наукоемких технологий. Этот факт существенно увеличивает популярность таких устройств у потребителя.

Разработчики теперь решают проблемы защиты таких изделий от внешних факторов, которые не только снижают производительность, но и могут полностью вывести их из строя. Так как солнечные батареи располагаются на открытом пространстве, то использовать в качестве защитной поверхности стекло нельзя. Очень быстро оно может прийти в негодность из-за неблагоприятных атмосферных воздействий.

Сами панели представляют собой набор клеток, в которых происходит накопление фотонов солнечного света. Материалы, используемые для производствасолнечных панелей, хрупкие и требуют дополнительной защиты.

Если во время эксплуатации будет повреждено защитное стекло, то придется заняться ремонтом. Для снижения финансовых затрат можно использовать ряд советов. Во-первых, не стоит использовать такие батареи в регионах, где часто идет град или дуют сильные ветры, которые могут испортить защитное покрытие солнечной батареи.

Кроме этого сократить затраты на ремонт можно при помощи уменьшения размера самой панели. Ведь даже если она повредится, то ее замена обойдется дешевле замены батареи большего размера.

Однако при покупке такого современного оборудования следует помнить, что цельная панель, состоящая из мелких сегментов, будет стоить дороже, чем панель из крупных элементов.

Можно защитить солнечные батареи с помощью смены наклона их во время непогоды. Это поможет уменьшить силу удара града во время ненастья. Кроме этого, во время града или сильных порывов ветра можно закрыть батарею специальными защитными покрытиями, которые потом снимаются после ненастья.

В целом проблема защиты энергетических устройств, работающих на солнечном свете, остается одной из актуальных сегодня. Это перспективный вид альтернативной энергетики, однако, отсутствие технического решения для их защиты тормозит распространение такого оборудования.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий