Уся правда про сонячні батареї: що це та як працюють

Уся правда про сонячні батареї полягає в тому, що це не просто тренд, обумовлений актуальністю екологічних питань, а стратегічна інвестиція, яка підвищує фінансову стабільність, конкурентоспроможність бізнесу в довгостроковій перспективі. Використання фотоелектричних модулів знижує витрати на енергію в межах 40–75% (за даними Maxbo — комплексного постачальника рішень для великих європейських клієнтів), забезпечує енергетичну незалежність від зростання тарифів, перебоїв у мережі, сприяє поліпшенню іміджу компанії завдяки екологічності, дає змогу отримувати додатковий дохід від продажу надлишків енергії. У цьому матеріалі ми зібрали максимум корисної інформації про те, як працює сонячна батарея і чому це надійна інвестиція в майбутнє. Допомагаємо розібратися в основних поняттях і розвінчуємо популярні міфи.

Що таке сонячні панелі та як вони працюють

Фотоелектричні модулі — високотехнологічні пристрої, що перетворюють природне світло на енергію, яку використовують для живлення приладів, обладнання, цілих систем. У збалансованій конфігурації, підключеній до мережі, панель виробляє електроенергію протягом дня, а її використання відбувається переважно вночі. Щоб розуміти, як функціонують такі конструкції, важливо розібратися, яке явище лежить в основі роботи сонячних батарей. Це фотоелектричний ефект (Photovoltaic Effect):

1. Фотони (частинки світла) потрапляють на поверхню панелі — їх поглинає напівпровідниковий матеріал. Наприклад, кремній. 
2. Енергія фотонів передається атомам напівпровідника — у результаті з наявних зв’язків відходять електрони. Вони стають вільними елементами — утворюються порожнечі.
3. У конструкції модуля передбачений спеціальний p-n перехід. Він розділяє вільні електрони та порожнечі, що з’явилися, створюючи між ними різницю потенціалів. Фактично використовується принцип звичайної батарейки.
4. Різниця потенціалів змушує електрони рухатися в одному напрямку. Так створюється спрямований струм.

Фактично сонячні батареї є об’єктами, на поверхні яких провідники збирають згенеровану електричну енергію. Вона може бути використана для живлення приладів чи обладнання негайно або збережена в акумуляторах та застосовуватися в майбутньому.

Для повного розуміння, що таке сонячна батарея і як працює цей об’єкт, важливо розібратися з основними компонентами системи та їхнім призначенням. Серед ключових елементів:

1. Безпосередньо панель. Це найважливіша та найцінніша частина енергетичної системи. Її функція — перетворення випромінювання на електричну енергію.
2. Інвертор. Прямий вихід енергії сонця становить 12, 24 або 48 В постійного струму. Під час роботи приладів та обладнання необхідне джерело змінного струму 220 або 110 В. Саме інвертор виконує перетворення енергії в системі.
3. Акумулятори. Розуміння того, що таке сонячні батареї, тісно пов’язане з визначенням елементів зберігання енергії. Акумулятори накопичують електричний струм, який виробляє панель, коли в її негайному використанні немає потреби. Вони призначені для тимчасового зберігання енергії. 
4. Система кріплення. Комплект монтажних елементів (рам, профілів, кронштейнів, притисків, болтів, гайок) забезпечує надійну фіксацію батарей до різних поверхонь. Наприклад, покрівлі або землі. Система кріплення не просто утримує панель. Вона забезпечує ефективне використання сонячних батарей у процесі генерації енергії через збереження оптимального кута нахилу.

Розуміння того, з яких компонентів складається фотоелектричний модуль, дає змогу чітко уявити механізм його роботи. Розберемося з основними моментами далі.

Як працює сонячна панель: покроковий механізм

Принцип роботи сонячної батареї на базі фотоелектричного ефекту включає такі основні етапи:

1. Поглинання фотонів елементами модуля.
2. Генерація постійного струму (DC).
3. Перетворення струму за допомогою інвертора (Inverter) з постійного (DC) у змінний (AC).
4. Споживання струму на виробництві та в офісі. Одночасно — збереження невикористаної енергії в акумуляторах (Solar Battery).

Чітке розуміння, як працюють сонячні батареї, дає уявлення про складність, високу вартість таких систем. Оскільки вона може бути непідйомною для деяких компаній, сервіс eDilo дозволяє бізнесу придбати все необхідне без фінансового навантаження, розділивши оплату на частини. Ми допомагаємо вам отримати бажану систему вже сьогодні.

Уся правда про сонячні панелі: розвінчуємо міфи

Широке використання сонячної енергії та одночасно недостатня поінформованість про фотоелектричні панелі, їхню будову та особливості створюють передумови для появи різних міфів. Ми розвіюємо їх, щоби вся правда про сонячні батареї була доступна для бізнесу.

Фотоелектричні модулі не працюють взимку або в погану погоду

Це одна з найпоширеніших помилок. Чи працюють сонячні батареї взимку та в міжсезоння — хвилює багатьох підприємців. Насправді побоюватися того, що панелі будуть простоювати в холодну пору року й за похмурої погоди, не варто. Доступні технології дозволяють генерувати енергію навіть із розсіяного світла. Щоправда, потрібно розуміти нюанси того, як працюють сонячні батареї взимку. Наприклад, сніг, дощ, затягнуте хмарами небо призводять до зниження ефективності цих об’єктів. Їхній ККД може зменшитись у 2–3 рази. Холод же, навпаки, підвищує продуктивність панелей через скорочення теплових втрат. 

Фотоелектричні модулі шкідливі для довкілля

Насправді панелі безпечні, оскільки не виробляють іонізаційного або значного електромагнітного випромінювання. У процесі їхньої роботи не виділяються шкідливі гази й дим, не утворюється сміття. У фотоелектричних модулях дійсно містяться такі небезпечні речовини, як свинець чи кадмій. Однак їхні обсяги надзвичайно малі, а потрапляння в довкілля можливе тільки під час виробництва або утилізації панелей. Обидва процеси безпечні завдяки сучасним технологіям та інноваційним рішенням.

Читайте також: Бізнес на сонячних батареях: як оформити та розрахувати ліквідність

Зарядка панелі через скло неможлива

Такий міф не відповідає дійсності. Модулі містять крихкі кремнієві елементи — провідники. Вони вимагають захисту від негативних зовнішніх факторів: пилу, вологи, граду, гілок, що падають. Виробники використовують скло, щоб його забезпечити. Це ефективний бар’єр від механічних пошкоджень та одночасно надійний спосіб створення герметичного середовища.

Однак у покупців виникає сумнів: чи заряджається сонячна батарея через скло? Відповідь ствердна, й ось чому. У сучасних станціях використовують спеціальне загартоване скло високого ступеня прозорості (до 92–93%). Воно оптимізоване для пропускання сонячного спектра, необхідного для вироблення енергії. Завдяки покриттю гідрофобними матеріалами виключаються запотівання скла, скупчення крапель води. Так зберігається висока ефективність батареї. 

Фотоелектричний модуль заряджається тільки від променів сонця

Цей міф також не відповідає дійсності. Принцип роботи модулів ґрунтується на фотоелектричному ефекті. Їхні провідники реагують на будь-яке інтенсивне джерело світла, а не тільки на природне. Тому відповідь на питання: чи заряджається сонячна батарея від лампочки, буде ствердною. Тільки для отримання бажаного результату потрібно використовувати дуже потужне джерело світла. Звичайна лампа розжарювання не підходить.

Може виникнути питання: для чого заряджати модуль від джерела штучного світла? Такий метод часто використовують для перевірки працездатності фотоелемента й акумулятора системи. Наприклад, в умовах відсутності достатнього природного освітлення.

Недоліки та переваги використання

Ключові переваги та недоліки сонячних батарей ми об’єднали в таблицю для кращого сприйняття інформації.

Крім названих переваг, є й такі фактори, як широка сфера застосування, простота інтеграції в систему електропостачання, відсутність шуму під час виробництва енергії, можливість колективного підключення. Усі ці обставини стимулюють до ухвалення рішення на користь встановлення джерел альтернативної енергії.

Читайте також: Бізнес-процеси: поняття, види та приклади

Чи шкідливі сонячні батареї для людини

Фотоелектричні модулі не є небезпечними для людини, тварин, довкілля під час експлуатації. Від них не виходить шкідливе випромінювання, панелі не створюють токсичних викидів, відходів, а навпаки, знижують забруднення повітря та води. Для оцінювання інформації про те, чи шкідливі сонячні батареї для людини, потрібно усвідомлювати особливу відповідальність під час їхньої утилізації. Через наявність у конструкції елементів з токсичних компонентів важливо суворо дотримуватися технологій очищення та ліквідації.

Енергонезалежність — ваша конкурентна перевага. Грамотно оптимізуйте витрати, щоби платити менше за електроенергію і направляти кошти на масштабування бізнесу.

Інвестиція в майбутнє

Сонячні панелі можуть забезпечити ваше підприємство або офіс чистою і безплатною енергією на довгі роки. Інвестуючи в такі панелі, ви не тільки знижуєте витрати на електричний струм, але й робите значний внесок в екологічну стабільність. З огляду на те, де використовують сонячні батареї вже сьогодні, складно заперечувати, що за цими системами майбутнє. Вони приносять реальну економічну вигоду, а для вдумливих підприємців стають інвестицією у стабільність і розвиток компанії. 

Завдяки сервісу eDilo збільшуйте фінансування: встановлюйте технологічні системи генерації сонячної енергії на вигідних умовах. З нами шлях до оптимізації стає значно простішим і доступнішим.Ознайомтеся з одним з кейсів успішної співпраці з eDilo. Завдяки купівлі фотоелектричного модуля через наш сервіс неприбуткова організація інвестувала в енергоефективність, змінивши свою фінансову ситуацію на краще. eDilo — ми створюємо можливості для вашого успіху.