КПД современных солнечных батарей

Гелиосистемы – самое перспективное на сегодня направление альтернативной энергетики. И главная проблема современных инженеров заключается в поиске способов увеличить КПД солнечных батарей – на 2018 год для массовых потребительских вариантов не превышающий 25%.

Необходимость нахождения экономически выгодных решений связана с прямой зависимостью цены электроэнергии от коэффициента полезного действия устройства-преобразователя. Но с момента получения первого патента в 1954 году данный показатель вырос лишь в 4 раза – хотя теоретический предел КПД солнечных батарей близок к 90%.

Эта статья – о правилах расчета КПД, технологических сложностях его повышения, а также достигнутых и потенциальных рекордах.

Что такое КПД солнечной панели? Современные показатели

Численно кпд солнечной батареи – это процентное отношение выдаваемой системой энергии к полной энергии лучистого потока, падающего на рабочую площадь панелей.

Величина потерь связана:

• с физическими принципами функционирования полупроводников;
• особенностями материалов для улавливания максимально широкого спектра излучения;
• внешними атмосферными условиями.

По перечисленным причинам кпд солнечных панелей даже в 2018 году составлял всего:

• для дешевых пленок на аморфном кремнии – около 5%;
• для современных гибридных пленочных вариантов на комбинации двух и более редкоземельных элементов – от 10 до 18%;
• у модулей на поли- и монокристаллическом кремнии – от 16 до 25%;
• у экзотических и дорогостоящих многослойных прототипов солнечных батарей с дополнительными устройствами концентрации солнечного потока кпд равен почти 50%.

Взаимосвязь КПД с материалами и технологиями – от чего зависит эффективность?

Полупроводниковые материалы, являющиеся основой любой гелиосистемы, используют физические принципы ph-перехода. Электрический ток в замкнутой цепи СЭС возникает за счет электронов, выбитых с внешних орбит атомов частицами света. Но кпд почти 80% современных солнечных батарей – кремниевых – не превышает и четверти потенциально возможного. Причина в том, что этот материал работает только с инфракрасной частью спектра, а энергия УФ-излучения ему недоступна. Но пока в массовом производстве именно кремний лидирует из-за своей дешевизны.

Прочие факторы (так, кпд солнечной панели зимой намного отличается от ее же эффективности в летнее время), влияющие на КПД, не связаны прямо с физическими законами, и потому их негативное влияние стараются по возможности уменьшить. Это:

• угол расположение панелей относительно вектора падения света (в идеале ≈ 90°±15°);
• погодные условия (день/ночь, зима/лето, ясно/пасмурно);
• состояние поверхности панелей (установка обычно проводится под углом, чтобы вода, снег и грязь не накапливались естественным образом, и падения кпд солнечных панелей по этим причинам не происходило);
• тень (если элементов много, то их всегда располагают так, чтобы тень не падала на соседний ряд).

Насколько сильное влияние перечисленных факторов?

1. Лучи, падающие под большими углами, а также рассеянный свет лучше улавливается современными тонкопленочными панелями на базе, например, пары химических элементов теллур-кадмий. Несмотря на то, что кремниевые солнечные батареи с большим кпд эффективнее в идеальных условиях, при их отсутствии потери у «классики» выше, чем у гибридных батарей.
2. Осадки снижают эффективность работы незначительно. Так, кпд солнечных батарей в пасмурную погоду снижается всего на 10-25% (роль играет плотность облаков). Намного хуже тень любых предметов – деревьев, вышек, столбов, соседних строений и пр. Устанавливать панели в таких местах не рекомендуется.
3. КПД солнечных батарей зимой также зависит от освещенности больше, чем от температуры воздуха или количества снега.
4. Единственный неустранимый фактор – ночное время. Без солнечного потока выработки электроэнергии не происходит, и даже солнечные панели с самым высоким кпд вынужденно простаивают, а владельцы переходят на питание от сети или аккумуляторов.

Теоретически, высокую выработку можно получить, не совершенствуя материалы и не подбирая определенные места для установки электростанций, а кратно увеличивая мощность самого потока. Правда, на Земле это сделать невозможно, но за ее пределами данный факт успешно используется.

Так, несмотря на то, что кпд солнечных батарей в космосе равен такому же на поверхности планеты, мощность лучей светила на орбите достигает 1,37 кВт/м2. Это в 2-3 раза больше, чем в самых солнечных регионах, и потому даже раскрывающиеся на космических аппаратах легкие пленочные панели с КПД 10-12% достаточно эффективны.

Общие характеристики и возможность купить солнечные батареи для частного дома

Если говорить о солнечных батареях в техническом плане, нужно понимать, что речь идет о фотоэлектрических системах электроснабжения (ФСЭ). Основная цель таких устройств – это преобразование энергии солнечного света в электрическую на основе физического закона фотоэффекта. Около двухсот лет продолжается процесс усовершенствования солнечных установок по выработке электроэнергии. В настоящее время инженерная мысль достигла значительных результатов в разработке фотоэлектрического оборудования, особенно в показателях полезного действия – от 1 до 46% (доля преобразованной солнечной энергии).

Солнечные батареи преобразовывают энергию солнечного света в электрическую энергию

Современный рынок солнечных систем электроснабжения можно считать в достаточной мере сформированным, так как он позволяет делать выбор товара из немалого числа предложений, из очень большого рыночного сегмента. Чтобы ответить на самый часто задаваемый вопрос, сколько стоят солнечные батареи для частного дома, необходимо разобраться в технологических и конструктивных особенностях ФСЭ. Структуризация предлагаемого рынком оборудования предполагает три основные категории солнечных систем, основываясь на их функциональных, конструктивных и технических особенностях.

К первой категории ФСЭ относятся автономные системы, которые не подключены к основной сети электроснабжения. Такие системы работают в собственном контуре сети для прямого электропитания подключенного оборудования. Максимальная эффективность работы достигается наличием в комплекте аккумулирующего устройства (аккумуляторные батареи), которое позволяет использовать накопленную электроэнергию в случае падения интенсивности солнечного света (т.е. пониженная вырабатываемая мощность) и в случае моментов превышения потребляемой мощности над вырабатываемой.

Также автономным можно считать установленный комплект солнечных батарей для дома, используемый напрямую источниками нагрузки без аккумуляторных элементов.

Ко второй категории относятся открытые ФСЭ. В своей комплектации данные системы не имеют аккумуляторов и подсоединяются к основной сети электропитания через специальный инвертор. Если потребляемая мощность не превышает значение вырабатываемой, основная сеть отключена. В противном случае отключается ФСЭ и потребление производится из основной сети. Такие системы очень надежные, более дешевые, но если нет электропитания от основной сети, то и солнечная станция не работает.

Автономная система ФСЭ с аккумулятором и фотоэлектрическим инвертором

Третью категорию представляют комбинированные ФСЭ. Они представляют собой объединенный формат первой и второй категории. Это позволяет иметь в своем функционале дополнительное качество – лишняя вырабатываемая или накопленная электроэнергия может передаваться в основную сеть и иметь коммерческую ценность.

Данная категория наиболее дорогая, так как использует в своей конфигурации сложные сетевые фотоэлектрические инверторы и зарядные устройства.

Полезный совет! Для бесперебойного режима электроснабжения в случаях одновременного прекращения работы общей сети и воздействия негативных метеоусловий, необходимо иметь резервный источник электропитания. В качестве такого источника может быть небольшой (2-5 кВт) электрогенератор, работающий на бензине или дизельном топливе.

Цена солнечных батарей для дома: стоимость комплекта

Решать вопросы экономии затрат на электроэнергию за счет установки солнечных электростанций необходимо в условиях полного информирования о ценах на весь комплект и предстоящих затратах на их установку и эксплуатацию. Частый вопрос, сколько стоит солнечная батарея для дома, четкого ответа не имеет, так как очень много факторов влияет на ценообразование.

Стоимость минимального комплекта солнечных батарей для дома составляет 120000 рублей

Устоявшаяся цена главного элемента ФСЭ (солнечной батареи) в среднем по минимуму (но также минимуму по качеству) порядка 50-60 руб. за вырабатываемый 1Вт мощности. Следовательно, цена солнечных батарей для частного дома мощностью 100 и 200 Вт будет находиться в размере 6000 и 12000 руб. соответственно.

Состав комплекта станции зависит от ее категории и мощности. В него могут входить контроллер зарядки, аккумуляторная станция, инвертор и соединительная аппаратура. При выборе, например, комплекта первой категории и номинальной мощности порядка 2 кВт (2000 Вт), цена комплекта солнечных батарей для дома составит от 120 тыс. руб. и выше.

А сравнивать весь затрачиваемый капитал необходимо с экономическим эффектом, получаемым от разницы в стоимости 1 кВт/час централизованной сети и стоимости, создаваемой ФСЭ.

Самая «свежая» статистика рынка солнечных батарей показывает, что отношение цен на единицу электроэнергии составляет 8,8 раза. Это значит, что электроэнергия, вырабатываемая солнечной станцией, в 8,8 раза дешевле предоставляемой электроэнергии через общую сеть, взятых в равном эквиваленте.

Важным критерием выбора в направлении использования ФСЭ служит также фактор возможности обеспечить бесперебойную работу автоматики в системах отопления, охранного слежения и пожарного оповещения. К перечню можно отнести компьютерную домашнюю сеть и группы электронных контрольно-измерительных датчиков.

В состав комплекта могут входить помимо солнечных батарей контроллер зарядки, аккумуляторная станция, инвертор, соединительная аппаратура

Применение и цена солнечных батарей для дома

Большой выбор солнечных батарей предоставляет возможность использовать их в разнообразном качестве и применении, так как при желании купить солнечные батареи для дома, цена на сегодняшний день уже позволяет это сделать широким слоям населения. Зная их основные характеристики, такие как стандарт выходящего напряжения (12, 24В и выше), а также параметры вырабатываемой номинальной мощности, можно использовать их локально, не приобретая всего комплекта. На рынке средняя стоимость солнечных батарей для частного дома колеблется в пределах 60 руб. за вырабатываемый 1 кВт электрической мощности.

Если требуется использовать лампочку в темном помещении напряжением 12В и мощностью 25 Вт, то достаточно купить и подключить к ней напрямую солнечную батарею аналогичных параметров и это обойдется не более чем в 2000 руб. и тратить электричество на лампочку в 60-75 Вт в какой-нибудь коморке уже не придется. Можно подключить небольшой колодезный насос для дневного полива любой ландшафтной зоны мощностью 200 Вт и питанием в 24В. При затратах в 11000-12000 руб. можно в течение всего весенне-летнего периода и более 10 лет иметь независимую систему полива.

Необходимый комплект солнечных батарей для дачи

Если рассматривать вопрос о целесообразности применения солнечных систем для дачного участка, следует учитывать факторы стабильности подачи электроэнергии в поселок, уровень его инсоляции (время нахождения под прямыми солнечными лучами), требуемую мощность электрификации и фактор риска воровства в пустующее от хозяев время года. Лучший вариант – это стационарная установка ФСЭ первой категории.

Оптимальный вариант для дачи — стационарная установка ФСЭ первой категории

Учитывая невысокую потребляемую мощность дачи, можно организовать 100% замену централизованного электроснабжения на автономное и дешевое. В другом случае, когда стационарная установка солнечной станции по каким-то критериям не оправдана, можно использовать переездной комплект быстрой сборки.

Обратите внимание! Эксперты в области использования ФСЭ провели расчет и выявили, что солнечные батареи стратегически и экономически целесообразны для применения в летнее время года в частных домах и дачных домиках площадью от 50 до 300 м², рассчитанных на семью до четырех человек.

Обзор лучших моделей СЭС

Говорить о лучших моделях довольно сложно, поскольку СЭС — весьма специфический товар, и составить определенный рейтинг непросто. Тем не менее, рассмотрим наиболее популярные и пользующиеся спросом образцы солнечных электростанций для дома на 10 кВт:

Tier 1. Сетевая электростанция, использующая 38 солнечных панелей JA Solar.

• Общая площадь панелей составляет 65 м2.
• Среднегодовая выработка — 11 МВт энергии.

Цена электростанции составляет примерно 450 000 руб., но в эту сумму не входят аккумуляторные батареи, так как гибридные станции не рассчитаны на них.

Hevel SOLAR . Компания, занимающаяся разработкой, изготовлением и обслуживанием солнечных электростанций мощностью до 20 кВт. В ассортименте компании имеется несколько видов электростанций разной комплектации. Кроме того, пользователь имеет возможность приобрести набор оборудования по собственной схеме, руководствуясь своими потребностями и соображениями.

На рынке имеется также масса китайских солнечных систем, обладающих достаточно устойчивым качеством и возможностями.

Отзывы владельцев

Наиболее ценную информацию по эффективности и пользе солнечных электростанций можно получить от их владельцев. Рассмотрим некоторые из них:

• Комплект используется в средней полосе России. Замечен некоторый перекос в производительности системы — зимой приходится использовать дополнительный источник, а летом имеется переизбыток энергии.
• Установили солнечную электростанцию уже 3 года назад. С тех пор за электричество практически не платим.
• Используем солнечную установку, но ее на все не хватает. Дополняем недостаток сетевым электричеством, хоть и немного. Платим гораздо меньше, иногда вовсе не приходится платить.

Судя по отзывам, от работы СЭС имеется несомненная польза. С введением в России «зеленого тарифа» пользование СЭС станет выгодным экономически, тогда можно будет говорить о солнечной энергетике более предметно, на основании широкой практики.

Советы — как выбрать?

Выбирая подходящую СЭС, необходимо определиться в своих предпочтениях и возможностях. Например, автономная электростанция будет полезна только в местности, где не имеется электросетей. Если они есть, но находятся в изношенном или аварийном состоянии, лучше присмотреться к гибридной (сетевой) электростанции, позволяющей периодически получать дополнительное питание от сети.

Солнечная электростанция хороша, если имеется дополнительный источник энергии. Обычно применяют ветрогенератор, не зависящий от времени суток или продолжительности светового дня. Тем более, что солнечные панели и ветряк могут сбрасывать энергию в единую систему, что позволяет использовать один комплект оборудования для обоих источников.

Имеется информация, что в России готовится пакет законов о «зеленой энергетике», в котором будут установлены правила передачи энергии в сеть. Если это произойдет, владельцы солнечных станций смогут получать вполне реальные деньги. В связи с этим, следует подбирать такое оборудование, которое позволяет по мере необходимости наращивать мощности путем подключения дополнительных панелей.

Качество продаж и перспективы развития солнечных технологий

Современны рынок и его технологии продаж не оставляют у покупателя однозначной оценки. Особенно высокотехнологическое оборудование и устройства. Это касается и рынка по продаже солнечных систем электроснабжения. Так как технологии производства сами по себе очень энергоемкие, то при желании приобрести солнечные батареи или купить солнечную электростанцию для дома, цена в обоих случаях будет призывать к детальному анализу не только по техническим и технологическим особенностям, но и по экономическим обоснованиям.

Модель: CHN250-60P

Код товара: 0111151

5.0 (2 отзыва)

15 540 рублей

10 920 рублей

Наличие: на складе в Москве

Купить

Доставка:

• по Москве — от 500 руб.
• по России — от 500 руб.
• самовывоз — Пн–Пт, 10:00–18:00

Поликристаллическая солнечная панель CHN250-60P может быть использована в составе сетевой электростанции или для создания автономной электростанции для дома.

Солнечная батарея мощностью 250 Ватт имеет площадь 1.65 м2 и выполнена в прочной алюминиевой раме со структурированным закаленным стеклом. Она состоит из 60 поликристаллических элементов Grade A++ размера 6″, соединенных последовательно. В распаечной коробке, расположенной на обратной стороне солнечной батареи, установлены 3 защитных диода для защиты элементов от частичного затенения. Кроме того, фотоэлектрическая солнечная панель укомплектована специальными кабелями и разъемами MC4, что облегчает ее подключение.

При помощи этой батареи и контроллера заряда MPPT, подходящего по мощности и напряжению, можно заряжать аккумуляторы емкостью от 100 до 300 А*ч и напряжением 12 Вольт. Оптимальной емкостью аккумулятора для данной батареи является 200 А*час.

Эта панель имеет нестандартное номинальное напряжение 20 Вольт. В связи с нестандартным напряжением, использовать эту солнечную панель можно только с контроллером MPPT-типа или с сетевым инвертором.

Параметры солнечной батареи CHN250-60P

Тип элементов:	кремниевые поликристаллические солнечные элементы Grade A++ 156×156 мм.
Число элементов и соединений:	60 (6×10)
Эффективность элементов (КПД):	17.15%
Максимальная мощность при стандартных условиях (STC), Вт:	250
Немецкий сертификат качества и мощности TUV:	Есть
Панели производителя прошли ускоренный тест старения PID test:
Напряжение разомкнутой цепи (Voc), В:	36.3
Ток короткого замыкания (lsc), А:	8.71
Напряжение в точке максимальной мощности (Vmp), В:	30.6
Ток в точке максимальной мощности (lmp), А:	8.17
Размер солнечного модуля, мм.:	1640 x 990 x 35
Вес, кг:	19.0
Температура эксплуатации:	от -40°C до +85°C
Максимальное напряжение системы:	1000 В постоянного тока
Температура нормальных условий (NOCT):	45°C±2°C
Температурный коэффициент напряжения, %/К:	-0.34
Температурный коэффициент тока, %/К:	+0,06
Температурный коэффициент мощности, %/К:	-0.44
Тип выходных контактов:	герметичная соединительная коробка
Тип кабеля:	2 кабеля PV1-F(4.0mm²) по 90 см
Тип разъемов кабеля:	2 разъема type lV (MC4 – папа и мама)

Возможно, Вам также понадобятся:

Исходное состояние Имеется одноэтажный дом 72 кв.м. и хоз. блок, включающий в себя баню, котельную и дровяник, совмещенный с мастерской. Резервное…

7 ноября 2016 г. Федор

Давно мечтал о чём-то космическом. Часто видел, передвигаясь по Европе, из окна поезда или автобуса, как футуристично выглядят солнечные панели на фасадах или крышах…

21 июля 2016 г. Виктор

Ваши вопросы и отзывы:

Используя эту форму, Вы можете отправить Ваше мнение об этом товаре, сообщить о неточности в описании или задать нам вопрос. Перед тем, как задать вопрос, посмотрите наш форум. Возможно, там уже есть ответ.

Солнечные батареи из перовскита побили собственный рекорд эффективности. Новые питательные элементы разработали австралийские инженеры. О результатах работы рассказывается в пресс-релизе на портале EurekAlert.

Команда исследователей под руководством Аниты Хо-Баилли, старшего научного сотрудника Австралийского центра продвинутой фотовольтаики, разработала солнечные батареи из перовскита — редкого минерала, в 2013 году включенного журналом Science в топ-10 прорывов года за возможность использовать его в солнечной энергетике. КПД новых батарей составил 18% для батареи площадью 1,2 кв. см и 11,5% для батареи площадью 16 кв. см. По мнению Хо-Баилли, в течение года команда сможет довести этот показатель до 24%. Для сравнения, средняя эффективность кремниевых батарей — около 18%. Первоначальный КПД перовскита составлял лишь 3,8%.

Чтобы создать батареи, разработчики выращивали кристаллы перовскита в лаборатории, затем растворяли их и наносили на специальное стекло, проводящее электричество. Когда состав высыхал, на стекле оставалась тонкая пленка, которая при нагревании кристаллизовалась.

Большинство современных солнечных батарей сделаны из очищенных кристаллов кремния, который требует запекания в несколько этапов при температуре выше 800˚C. Батареи из перовскита можно делать при низкой температуре, к тому же они получаются в 200 раз тоньше кремниевых.

Формула КПД солнечной батареи

На практике вычисление КПД фотоэлектрических модулей производится следующим образом.

1. На опытный образец направляется поток света от источника (например, галогенной лампы).
2. С помощью люксметра производится уровень интенсивности излучения на поверхности каждого отдельного модуля, входящей в состав панели.
3. Вычисляется среднее арифметическое значение и с помощью коэффициента перевода (например, для «галогенок» он равен 30 Люкс*м2/Вт) фотометрические величины переводятся в энергетические.
4. Полученное значение Eср. (например, 200 Вт/м2) фиксируется.
5. Далее измеряют площадь поверхности модульного «кирпичика». Если принять длину за 25 см, а ширину – 40 см, то по формуле S = a*b получим S = 0,25 * 0,40 = 0,1м2.
6. Умножив площадь на среднее значение падающей на квадрат энергии, получают общее для всего модуля значение падающей энергии: W = S* Eср., или 20 Вт.
7. Далее для включенной в сеть батареи производят замеры уже выдаваемой мощности солнечной батареи. В зависимости от того, насколько высокотехнологичным является изделие, получают разные значения «на выходе» и, как следствие, эффективность (например, для солнечных батарей с кпд 40% выдача в приведенном примере будет равна 8 Вт).

В виде таблицы это выглядит следующим образом:

Мощность светопотока, Вт	Выдаваемая мощность, Вт	КПД
20	2	10%
20	4	20%
20	8	40%
…	…	…
20	18	90%

Очевидно, что последняя строка в таблице – солнечные панели с 90% кпд – приведена только в качестве теоретически допустимого предела.

Разработки новых типов фотоэлементов и их КПД

Независимо от того, последовательно или параллельно соединяются вместе отдельные элементы (это делается для получения на выходе заранее заданного напряжения или силы тока) кпд современных солнечных батарей от метода компоновки деталей не меняется. Поэтому главные направления повышения их эффективности – поиск новых материалов и вспомогательного оборудования.

В настоящий момент проводятся успешные эксперименты с многослойными конструкциями, где каждый слой улавливает излучение волн различной длины. На практике это уже привело к созданию солнечных батарей с кпд более 40%, и цифра приближается к 50%. Однако только использование в конструкции соединений редкоземельных галлия, индия, а также меди и некоторых видов сульфидов недостаточно. Дополнительными условиями являются:

• фокусирование света на каждую панель с помощью специальных линз;
• внедрение в конструкцию отражающих мини-зеркал;
• создание отдельных диэлектрических прослоек между полупроводниками и т.д.

Но даже с помощью таких сложных схем до теоретического предела пока еще далеко.

Рекорды показателей солнечных батарей

Фотоэлементами-рекордсменами на сегодня считаются любые солнечные панели с кпд выше 40%.

В их числе можно отметить:

1. Продукция компании Sharp (43,5%). Рост эффективности достигнут за счет фокусирования прямо на элемент пучка света так называемой линзой Френеля. Панели – пятислойные:

• индия арсенид;
• слой диэлектрика;
• галлия арсенид;
• слой диэлектрика;
• индий фосфид.

2. Панели «Soy-Tech» (44,7%). Увеличение кпд солнечных панелей достигнуто за счет концентрация излучения на фотоэлемент по принципу лазера, с применением вогнутого зеркала. Конструкция – четырехслойная, медь/индий/галлий/сульфид (CIGS).

3. Элементы от института Фраунхофера, Германия (47,0%). Применили ту же технологию, что и их коллеги из «Шарпа» — фокусировка пучка с помощью линзы. На данный момент это солнечные батареи с самым высоким кпд.

Отдельно следует упомянуть британских специалистов, нашедших способ не разработки гелиоустановки-рекордсмена, а метод повышения отдачи энергии вообще любыми многослойными конструкциями.

Метод решения – напыление на гибкие солнечные батареи алюминиевых «шипов» размером всего в несколько нанометров. За счет рассеивания излучения они повышают кпд в среднем на 20%.

Из более доступных и массовых вариантов лидирует пока продукция от «Solar Sity» Илона Маска – 24%.

Варианты экономически выгодных панелей на украинском рынке

Очень высоким потенциалом в повышении эффективности сегодня считается комбинация кадмий — теллур (Cd-Te). В Украине установкой солнечных батарей занимается компания Green Tech Trade. Кроме того, в наличии тонкопленочные конструкции фирмы First Solar, которые хорошо улавливают энергию рассеянного света и лучей с широким диапазоном углов падения.

Напряжение(В) в фотоэлектрических модулях
Напряжение(В) солнечной панели определяется количеством фотоэлектрических элементов, которые соединены последовательно. Каждый фотоэлектрический элемент имеет рабочее напряжение(В) чуть меньше 0.5 вольта.Современные модули с количеством элементов 36,48, 54, 60, 72 и 96. Наиболее известны модули с количеством элементов 36, 60 и 72. Есть такое понимание,чем меньше напряжение(В) при максимальной мощности фотоэлектрического модуля, тем эффективнее работает модуль.

Качество изготовления
Качество фотоэлектрических элементов существует разное. Необходимо визуально проверять отсутствие дефектов и качество изготовления на солнечных элементов, стекле, защитной пленке и, конечно, раме фотоэлектрического модуля. Насколько эффективно будет работать модуль зависит от параметров — обратного и последовательного сопротивлений, шунтового сопротивления, шумовых токов, и много других. Безупречное качество солнечных элементов зависит от качества материала. В нашем случае это кремний, контактных паст и припоя.
Срок службы фотоэлектрического модуля и потеря его мощности также зависит от EVA-пленки,которая расположена между стеклом и элементами.
Также на срок годности модуля влияет герметизация задней защитной пленки и всего модуля. Задняя пленка имеет свойство защищать модуль от попадания влаги во внутрь. В некачественных элементах влага накапливается внутри модуля что является началом процесса разрушения модуля в результате чего он выходит из строя.
Одним из элементов модуля является алюминиевая рама. Невооруженным глазом видно коррозию рамы что может приводить к разрушению конструкции.

Толерантность
Под толерантностью подразумевается отклонение показателя реальной мощности модуля от заявленной по паспортной характеристики. Толерантность в этом случае может быть как положительной, так и отрицательной. Рассмотрим это на примере модуля c паспортной мощностью 240 Вт. Этот модуль может иметь мощность 230Вт; в таком случае, что данный фотоэлектрический модуль имеет отрицательною толерантность. При положительном толерантности солнечная панель получит при стандартных тестовых условиях номинальную мощность 240Вт, и гораздо больше.

Температурный коэффициент
Температурный коэффициент отражает влияние на выходной ток и напряжение модуля при повышении или понижении температуры модуля. Например: напряжение и мощность модуля при повышении температуры уменьшаются, а ток повышается. Лучшим является тот модуль у которого меньше температурный коэффициент изменения мощности.

Эффективность преобразования солнечного света
Чем больше показатель КПД, тем значительно меньшую площадь модулей необходимо для выработки идентичной мощности энергии.

Общее количество энергии, которая затрачивается для производства модуля (данный параметр не относится к обязательным, а есть только информативным)
Общее количество энергии, которую было затрачено при производстве солнечного модуля от добычи кремния и до доставки в магазин с готовой продукцией. Этот параметр говорит о рентабельности модуля, насколько энергоемким было производство модуля и насколько быстро данный солнечный модуль произведет такое же количество энергии, которое было потрачено на его производство.

Гарантия и срок службы
Заявленный срок службы солнечной панели может говорить об уверенности производителя в качестве производимой продукции. Надежные производители имеют гарантию не менее 25 лет на 80-90% мощности модуля, а также они гарантируют пять лет без механического повреждения. Важно правильно выбрать хорошего продавца-специалиста и установщика, которые обеспечат вам нужный выбор и режимы работы вашей личной системы солнечного электроснабжения.

Площадь vs мощность vs стоимость
Мощность модуля зависит от его стоимости. Однако, чем больший показатель единичной мощности модуля, тем меньше будет его стоимость за Ватт. Размер солнечного модуля определяет тип элемента в нем. Поэтому в первую очередь необходимо просчитать, какая мощность вам нужна для поставки электроэнергии для вашего потребления и количества ваших модулей. Возможно, чтобы обеспечить все ваши потребности в энергии потребуется выбрать более дорогие, но более эффективные модули. Нельзя забывать, что перед проектированием вашей солнечной электростанции необходимо максимально уменьшить электропотребление в доме.

Пиковая мощность
Пиковая мощность всех фотоэлектрических модулей измеряется при стандартных тестовых условиях по STC: масса (m) воздуха AM = 1.5, радиация E = 1000 Вт / м2 и температура фотоэлектрического модуля Tc = 25 ° C. Вышеуказанные условия в реальной работе модулей не существуют — модули обычно нагреваются до 40-60 градусов, солнечное излучение почти всегда ниже 1000 Вт / м2 (исключением являются ясные морозные дни). Поэтому большинство производителей в технических спецификациях также дают параметры модулей при NOCT (normal operation conditions): температура модуля 45-47 градусов ° C, солнечного излучения 800 Вт / м2, при этом работа фотоэлектрических модулей примерно на 25-30% ниже максимальной. В ясный морозный день выработка модулями энергии может доходить до 125% от пиковой.

Фотоэлектрические элементы бывают монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные(все кремниевые)
Это три основных типа солнечных элементов, которые сейчас актуальные на рынке.

Монокристаллические обладают лучшей эффективностью и удовлетворительными
температурными коэффициентами при солнечной погоде.
Поликристаллические – сейчас наиболее популярны, поэтому имеют намного меньшую стоимость по Ватт при почти таких же характеристиках, как монокристаллические. Последние инновационное улучшения в технологии изготовление поликристаллических модулей брендовых производителей привели к тому, что их параметры могут быть даже намного лучше, чем в монокристаллических модулей.
Тонкопленочные-для их производства расход кремния наименьший. По сравнению со стандартными кристаллическими фотоэлектрическими модулями имеют примерно в 2 раза меньший коэффициент полезного действия (КПД). К главным преимуществам можно указать невысокий температурный коэффициент, то есть при нагревании солнечных панелей от солнечного излучения пиковая мощность таких панелей уменьшается несущественно), и имеют хорошую чувствительность к освещению.
Результаты тестирований фотоэлектрических модулей за PTC (которые намного ближе к реальным условиям использования солнечных батарей) дают такие показатели: некоторые монокристаллические солнечные панели могут эффективней работать, чем некоторые поликристаллические панели; некоторые поликристаллические солнечные панели эффективнее, чем некоторые монокристаллические панели. Однако большое количество монокристаллических модулей немного эффективнее работают при нагревании — это явление подтверждает анализ большинства данных по PTC мощности фотоэлектрических модулей различных производителей. Поликристаллические элементы по результатам проведенных тестов лучше работают при низком уровне освещении и также в пасмурную погоду.

Рекомендации
При покупке брендового модуля вы получаете те параметры которые гарантирует производитель. Именно эти солнечные батареи должны быть в списке протестированных независимыми лабораториями или рекомендован доверенными агентствами. Тесты агентства из калифорнии California Energy Commission (https://www.energy.ca.gov), где есть данные по большому количеству моделей протестированных независимыми лабораториями.Самая известная лаборатория в Европе — TÜV Rheinland (https://www.tuv.com) — также имеет базу со списками фотоэлектрических модулей различных производителей и результаты тестирований. Если в этих списках есть производитель на котором вы сосредоточили свое внимание — это уже хорошо. Также вы можете получить данные по фотоэлектрическим модулям с независимых источников, а не только рекомендации по параметрах от продавцов и производителей. Мелкие не совсем известны производители обычно не попадают в такие списки.