Устройство солнечной панели: Устройство солнечной батареи. Теория

Устройство солнечной батареи. Теория

Состав и устройство солнечной батареи, ее элементов определяют эффективность выработки энергии готовым изделием. В настоящее время, для генерации электрической энергии используются солнечные панели на основе кремния (с-Si, mc-Si & кремниевые тонкопленочные батареи), теллурида кадмия CdTe, соединения медь-индий (галлий)-селен Cu(InGa)Se2, а также концентраторные батареи на основе арсенида галлия (GaAs). Ниже будут даны краткие описания каждой из них.

Солнечные батареи основе кремния

Солнечные батареи (СБ) на основе кремния составляют на сегодняшний день порядка 85% всех выпускаемых солнечных панелей. Исторически это обусловлено тем, что при производстве СБ на основе кремния использовался обширный технологический задел и инфраструктура микроэлектронной промышленности, основной «рабочей лошадкой» которой также является кремний. В результате, многие ключевые технологии микроэлектронной промышленности такие как выращивания кремния, нанесения покрытий, легирования, удалось адаптировать для производства кремниевых батарей с минимальными изменениями и инвестициями. Кроме того, кремний – один из самых распространенных элементов земной коры и составляет по разным данным 27-29% по массе. Таким образом, нет никаких физических ограничений для производства значительной доли электроэнергии Земли с имеющимися запасами Si.

Различают два основных типа кремниевых СБ – на основе монокристаллического кремния (crystalline-Si, c-Si) и на основе мультикристаллического (multicrystalline-Si, mc-Si) или поликристаллического. В первом случае используется высококачественный (и, соответственно, более дорогой) кремний выращенный по методу Чохральского, который является стандартным методом для получения кремниевых пластин-заготовок для производства микропроцессоров и микросхем. Эффективность СБ изготовленных из монокристаллического кремния составляет обычно 19-22%. Не так давно, фирма Panasonic заявила о начале промышленного выпуска СБ с эффективностью 24,5% (что вплотную приближается к максимально возможному теоретически значению ~30%).

Во втором случае для производства СБ используется более дешевый кремний произведенный по методу направленной кристаллизации в тигле (block-cast), специально разработанного для производства СБ. Получаемые в результате кремниевые пластины состоят из множества мелких разнонаправленных кристаллитов (типичные размеры 1-10мм) разделенных границами зерен. Подобные неидеальности кристаллической структуры (дефекты) приводят к снижению эффективности – типичные значения эффективности СБ из mc-Si составляют 14-18%. Снижение эффективности данных СБ компенсируется их меньшей ценой, так что цена за один ватт произведенной электроэнергии оказывается примерно одинаковой для солнечных панелей как на основе c-Siтак и mc-Si.

Тонкопленочные солнечные панели

Возникает вопрос – зачем разрабатывать другие типы модулей, если солнечные панели на основе моно- и мультикристаллического кремния уже созданы и показывают неплохие результаты? Очевидный ответ – чтобы добиться еще большего снижения стоимости и улучшения технологичности и эффективности, по сравнению с обычными c-Si и mc-Siсолнечными батареями.

Дело в том, что обычные кремниевые фотоэлектрические модули наряду с преимуществами, перечисленными выше, обладают и рядом недостатков. Кемний из-за своих особых электрофизических свойств (непрямозонный полупроводник) обладает довольно низким коэффициентом поглощения, особенно в области инфракрасных длин волн. Таким образом, толщина кремниевой пластины для эффективного поглощения солнечного излучения должна составлять довольно внушительные 100-300 мкм. Более толстые пластины означают больший расход материала, что ведет к удорожанию СБ.

В то же время, прямозонные полупроводники на вроде GaAs, CdTe, Cu(InGa)Se2, и даже некоторые модифицированные формы Si, способны поглощать требуемое количество солнечной энергии при толщине всего в несколько микрон. Открывается заманчивая перспектива сэкономить на расходных материалах, а также на электроэнергии, которой требуется значительно меньше для изготовления более тонкого слоя полупроводника. Еще одной положительной чертой СБ на основе вышеназванных полупроводников – в отличие от СБ на основе c-Si и mc-Si– является их способность не снижать эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую даже в условиях рассеянного излучения (облачный день или в тени).

Исследования СБ на основе теллурида кадмия (CdTe) начались еще в 1970х годах ввиду их потенциального использования в качестве перспективных для космических аппаратов. А первое широкое применение «на земле» подобные СБ нашли в качестве элементов питания карманных микрокалькуляторов.

Данные элементы представляют собой гетероструктуру из тонких слоев p-CdTe / n-CdS (суммарная толщина 2-8 мкм) напыленных на стеклянную подложку (основу). Эффективность современных фотоэлектрических элементов данного типа равняется 15-17%. Основным (и фактически единственным) производителем СБ на основе теллурида кадмия является американская фирма FirstSolar, которая занимает 4-5% всего рынка.

К сожалению, есть проблемы с обоими элементами входящими в состав соединения CdTe. Кадмий – это экологически вредный тяжелый метал, который требует особых методов обращения и ставит сложный вопросутилизации старых изделий. В виду этого, законодательство многих стран ограничивает свободную продажу гражданам СБ этого типа (строятся только масштабных солнечных электростанций под гарантии утилизации от фирмы производителя). Второй элемент – теллур, довольно редко встречается в земной коре. Уже в настоящее время более половины всего добываемого теллура идет на изготовление солнечных панелей, а перспективы нарастить добычу – довольно призрачны.

Солнечные батареи на основе соединения медь-индий (галлий)-селен Cu(InGa)Se2 (иногда обозначаются как CIGS) являются новичками на рынке солнечной энергетики. Несмотря на то, что начало исследований элементов этого типа было положено еще в середине 70х, в настоящее время коммерческий выпуск в боле-менее солидных масштабах ведет всего лишь фирма SolarFrontierKKиз Японии. Отчасти это связано с технически сложным и дорогим процессом изготовления, хотя в некоторых (удачных!) случаях их эффективность может достигать 20%.

Несмотря на отсутствие экологически вредных элементов в составе этого соединения, значительному расширению производства данных солнечных модулей в будущем угрожает дефицит индия. Ведутся исследования с целью заменить дорогой In на более дешевые элементы и может быть скоро появятся новые изделия на основе соединения Cu2ZnSn(S,Se)4.

Фотоэлектрические модули на основе аморфного кремния a-Si:H. Тонкопленочные солнечные батареи могут быть построены также и на основе хорошо известного кремния, если удастся каким-либо образом улучшить его способности к поглощению солнечного света. Применяются две основные методики:

– увеличить путь прохождения фотонов посредством многократного внутреннего переотражения;

– использовать аморфный кремний (a-Si), обладающий гораздо большим коэффициентом поглощения чем обычный кристаллический кремний (с-Si).

По первому пути пошла австралийская фирма CSGSolarLtd, разработавшая СБ с эффективностью 10-13% при толщине слоя кремния всего 1,5 мкм. По второму – швейцарская OerlikonSolar (которую сейчас перекупили японцы), создавшая комбинированные солнечные панели на основе слоев аморфного и кристаллического кремния a-Si / с-Si эффективность которых также составляет 11-13%. Своеобразной особенностью СБ из аморфного кремния является снижение эффективности их работы при понижении температуры окружающего воздуха (у всех остальных – наоборот). Так, фирма производитель рекомендует устанавливать данные модули в странах с жарким климатом.

Концентраторные солнечные модули

Наиболее совершенные и самые дорогие на сегодняшний день солнечные модули обладают эффективностью фотоэлектрического преобразования до 44%. Они представляют собой многослойные структуры из разных полупроводников последовательно выращенных друг на друге слой за слоем. Наиболее успешной является структура состоящая из трех слоев:  Ge (нижний полупроводник и подложка), GaAsи GaInP. Благодаря тому, что в подобной комбинации каждый отдельный полупроводниковый слой поглощает наиболее эффективно свой определенный диапазон солнечного спектра (определяемый шириной запрещенной зоны полупроводника), достигается наиболее полное поглощение солнечного света во всем диапазоне длин волн, недостижимое для СБ состоящих из одного типа полупроводника. К сожалению, процесс изготовления подобных многослойных полупроводниковых слоев очень сложен технически и, как следствие, весьма дорог.  

Если солнечные батареи стоят очень дорого, фокусировка солнечного излучения на меньшей площади СБ может применяться как эффективный способ снижения финансовых затрат. Например, собрав при помощи линзы солнечный свет с 10 см2 и сфокусировав его на 1 см2 солнечной батареи, можно получить тоже количество электроэнергии, что и от элемента площадью 10 см2 без концентратора, но экономя при этом целых 90% площади! Но при этом, набор подобных ячеек (солнечная батарея + линза) должен быть смонтирован на подвижной механической системе, которая будет ориентировать оптику в направлении солнца в то время как оно движется по небу в течении дня, что увеличивает стоимость системы.

В настоящее время экономически оправдано использовать подобные дорогие концентраторные солнечные модули только в тех странах и регионах земного шара, где круглый год имеется в достатке прямое солнечное излучение (рассеянное излучение не может быть сфокусировано линзой). Так, французская фирма-производитель концентраторных СБ SOITEC устанавливает свои СБ в Калифорнии, ЮАР, на юге Франции (Прованс), в Испании.  

Органические солнечные батареи и модули фотосенсибилизованные красителем

Но есть и новый тип тонкопленочных солнечных батарей, такой как сенсибилизированные красителем солнечные элементы, которые работают на совершенно ином принципе, чем все модули рассмотренные выше, на принципе больше напоминающем фотосинтез у растений. Но их пока нет в коммерческой продаже.

 

Трушин М.В. Ph.D

 

 

 

 

Принцип работы солнечной батареи — как работает солнечная панель?

Если раньше люди были зависимы от централизованного энергоснабжения, то сейчас у всех есть хорошая альтернатива – солнечные батареи. Такое оборудование идеально для установки в частных домах, дачах, на промышленных объектах. Электростанции стали доступнее по цене и разнообразнее по видам и мощности. В этой публикации мы детальнее рассмотрим принцип работы солнечной батареи, ее виды и преимущества использования в быту и на производстве.

Устройство и история появления солнечных батарей

Человечество уже давно задумывалось об использовании неиссякаемой энергии солнца. Первые попытки предпринимались еще в двадцатом веке. Тогда была разработана концепция термальной электростанции. Однако на практике она показывала очень низкую эффективность, ведь концепция подразумевала трансформацию энергии солнца. Проанализировав первую неудачу, ученые пришли к выводу, что необходимо использовать солнечные лучи напрямую. Такой принцип был открыт в 1839 году. Его основал Александр Беккерель. Однако до появления первых полупроводников прошло немало лет. Они были изобретены лишь в 1873 году. Этот год можно назвать началом работы над современными прототипами электростанций.

Если говорить о том, из чего состоит солнечная батарея, то изначально стоит упомянуть фотоэлементы. Их можно назвать маленькими генераторами. Именно они выполняют основную функцию – собирают энергию солнца. Сегодня есть несколько видов солнечных панелей, о которых будет рассказано в следующем разделе. Однако, независимо от вида, современная панель представляет собой основу определенного размера, на которой размещаются вышеупомянутые фотоэлементы. Эти элементы очень хрупкие, поэтому они дополнительно защищаются стеклом и полимерной подложкой.

Однако солнечные панели – это лишь часть всей электростанции. Также в нее входят другие элементы:

1. Аккумуляторная батарея.
2. Контролер заряда.
3. Инвертор.
4. Стабилизатор.

Каждый из перечисленных устройств выполняет свою функцию. Аккумулятор – накапливает и хранит добытую энергию, контролер – контролирует мощность, подключает и отключает батарею, анализируя уровень заряда. Инвертор называют еще преобразователем. Это оборудование превращает прямой ток в переменный. Благодаря ему электричество можно использовать для бытовых целей. Последней составляющей электростанции является стабилизатор. Он защищает всю систему от скачков напряжения.

Какие виды солнечных батарей существуют?

Есть несколько классификационных признаков, по которым все солнечные панели делятся на разные виды:

1. Тип устройств.
2. Материал изготовления фотоэлектрического слоя.

По типу устройства выделяют два вида: гибкие и жесткие. Первый тип отличается своей пластичностью. Такую панель можно легко скрутить в трубочку, ничего не повредив. Твердая панель не меняет своей формы. По материалу изготовления есть три вида: аморфные, поликристаллические, монокристаллические.

Аморфные батареи могут быть гибкими. Они непривередливы к месту установки, но КПД такого устройства очень низкий. Он составляет не более шести процентов. Поликристаллические изделия отличаются низкой ценой. Однако они более эффективны в пасмурную погоду. В очень жаркую погоду их выработка снижается чуть больше чем у монокристаллических модулей.

Если необходим максимальный эффект от электростанции, то следует отдавать предпочтение панелям с монокристаллическими элементами. Уровень их КПД достигает двадцати пяти процентов. Монокристаллические панели являются более дорогими, так как монокристаллический кремний при производстве требует больших энерго и временных затрат.

Сфера применения солнечных батарей

С разработкой новых технологий и развитием концепции питания от солнечной энергии сфера применения панелей стала довольно широкой. Раньше такие устройства обычно устанавливались на небольших частных домах или дачах. Они применялись исключительно в бытовых нуждах, так как потребляемая мощность была минимальная. Сейчас же есть мощнейшие электростанции, показывающие высокую эффективность работы. По этой причине сфера применения панелей стала больше.

Интересный факт! Энергии, которую выделает Солнце за одну секунду, может хватить для обеспечения электричеством всего человечества на пятьсот тысяч лет.

Солнечные батареи стали активно применяться на промышленных и коммерческих объектах, позволяя значительно экономить на их энергоснабжении. Также панели устанавливают на сельскохозяйственных предприятиях, на фермах, военно-космических объектах. Менее мощные панели применяются для изготовления различных приспособлений для быта: фонариков, калькуляторов, зарядных устройств, др. Они служат источником энергии там, где нет возможности подключиться к центральной сети. Такие приспособления пользуются большим спросом у охотников, рыбаков, любителей походов.

Важно! Солнечные электростанции современного образца будут эффективны везде: как в доме, так и на большом промышленном объекте. Однако для этого они должны быть правильно подобраны по необходимой мощности. Расчет данного параметра должен осуществляться специалистом.

Как работает солнечная панель: принцип работы устройства простым языком

Если предстоит покупка солнечных батарей, то нужно обязательно ознакомиться не только с их устройством, но и с принципом работы. Итак, как работает солнечная панель? Несмотря на внешнюю простоту устройства, принцип работы такой электростанции довольно сложный. Он основан на фотоэлектрическом эффекте, который достигается при помощи фотоэлементов.

Солнечные панели собирают лучи. Они попадают на фотоэлектрический слой. Солнечный свет приводит к высвобождению электронов из двух слоев. На освободившиеся место из первого слоя встают электроны второго слоя. Происходит постоянное движение электронов, что приводит к естественному образованию напряжения на внешней цепи. В результате один из фотоэлектрических слоев приобретает отрицательный заряд, а второй – положительный.

Эти действия приводят в работу аккумулятор. Он начинает набирать и хранить заряд. При этом уровень заряда аккумулятора постоянно контролируется. Если он низкий, контролер включает в работу солнечную панель. В случае высокого заряда это же устройство панель отключает. Далее включается в работу инвертор. Он преобразовывает ток из постоянного в переменный. С его помощи на выходе электростанции появляется напряжение в 220 В. Это дает возможность подключать и питать от электростанции бытовые приборы.

Подключение солнечной панели

Эффективность и правильность работы солнечных батарей зависит не только от их вида, мощности, но и от установки и подключения. Должна быть разработана правильная схема подключения всех элементов электростанции и грамотно выбрано место для установки солнечных панелей. Такую работу можно доверять только профессионалам.

Не секрет, что выходное напряжение одной панели относительно невысокое. Обычно используются несколько батарей одновременно. Все панели должны подключаться параллельно-последовательным способом. Такой тип подключения позволяет обеспечивать максимальную эффективность работы оборудования.

Преимущества, недостатки панелей

Солнечные батареи стали дешевле, что сделало их доступнее для более широкого круга потребителей. Однако перед покупкой каждый человек должен детально ознакомиться с преимуществами и недостатками этого источниками энергоснабжения. Среди его неоспоримых достоинств стоит отметить следующие:

• экологическая безопасность. В наше время экология – это одна из насущных проблем. Солнечные электростанции работают без вреда окружающей среде. Они не выделяют при работе вредных веществ;
• быстрая окупаемость. Стоимость электричества, как для бытовых пользователей, так и для предприятий, постоянно растет. С установкой панелей удается полностью или частично перейти на альтернативный источник энергии, являющийся абсолютно бесплатным и доступным каждому. Благодаря этому, покупка и установка оборудования окупается за считанные годы работы;
• легкость использования электростанции. Несмотря на сложное устройство и принцип работы, эксплуатировать станцию довольно просто. Главное – следить за исправностью ее составляющих и не экономить на обслуживании, которое требуется не так часто;
• быстрая установка. Профессионалы монтируют все элементы станции буквально за несколько часов или дней (в зависимости от количества панелей, мощности, др.). Больше времени занимает подбор составляющих и покупка оборудования.

Недостатки у таких установок тоже имеются. Самый основной заключается в дороговизне оборудования. Однако не стоит забывать, что большой вклад при покупке быстро окупится многолетним бесплатным использованием энергии солнца. Вторым серьёзным недостатком солнечных панелей является их зависимость от внешних факторов. Эффективность их работы зависит от погоды, температурных условий, положения по отношению к Солнцу, от чистоты поверхности.

Как достичь максимальной эффективности работы батарей?

Солнечную электростанцию имеет смысл ставить только в регионах с длительным световым днем. Там, где день короткий, можно применять панели только в качестве дополнительного источника света, но не основного. Как уже было замечено, разные виды солнечных батарей имеют свой КПД. Чтобы добиться максимального эффекта, следует выбирать устройства с максимальной производительностью, несмотря на их дороговизну.

Большую роль будет играть правильность расчета мощности всей установки. Это позволит подобрать необходимый размер и количество панелей, мощность других комплектующих станции. Также залогом эффективной работы панелей является мощный аккумулятор. В системе должно быть два аккумулятора, особенно в зимнее время года. Второй аккумулятор позволит накапливать достаточно энергии для обеспечения электричеством объекта в короткие световые дни.

Нельзя забывать и о других факторах, которые влияют на работу станции. Панели должны быть расположены под правильным углом, их нужно обязательно держать в чистоте. В противном случае, КПД батарей будет значительно снижаться.

Солнечные батареи: принцип работы, как сделать своими руками в домашних условиях

Использование солнечной энергии для обеспечения жизненных потребностей в 21 веке является актуальным вопросом не только для корпораций, но и для населения. Теперь использование солнечных батарей для получения экологической электроэнергии привлекает много людей своей доступностью, автономностью, неиссякаемостью и минимальными вложениями. Теперь эти явления настолько привычны и обыденны, что уже давно прочно обосновались в нашу каждодневную жизнь.

Данный источник электроэнергии используется для освещения, функционирования бытовых электроприборов и отопления. Уличные фонари на солнечных батареях используются повсеместно в городской черте, на дачных участках и территориях загородных коттеджей.

Содержание

Принцип работы солнечной батареи

Устройство предназначено для непосредственного преобразования лучей солнца в электричество. Этот действие называется фотоэлектрическим эффектом. Полупроводники (кремневые пластины), которые используются для изготовления элементов, обладают положительными и отрицательными заряженными электронами и состоят их двух слоев n-слой (-) и р-слой (+). Излишние электроны под воздействием солнечного света выбиваются из слоев и занимают пустые места в другом слое. Это заставляет свободные электроны постоянно двигаться, переходя из одной пластины в другую вырабатывая электричество, которое накапливается в аккумуляторе.

Как работает солнечная батарея, во многом зависит от ее устройства. Первоначально фотоэлементы изготавливались из кремния. Они и сейчас очень популярны, но поскольку процесс очистки кремния достаточно трудоемок и затратен, разрабатываются модели с альтернативными фотоэлементами из соединений кадмия, меди, галлия и индия, но они менее производительны.

КПД солнечных батарей с развитием технологий вырос. На сегодняшний день это показатель возрос от одного процента, который регистрировался в начале столетия, до более двадцати процентов. Это позволяет в наши дни использовать панели не только для обеспечения бытовых нужд, но и производственных.

Технические характеристики

Устройство солнечной батареи довольно простое, и состоит из нескольких компонентов:

• Непосредственно фотоэлементы / солнечная панель;

• Инвертор, преобразовывающий постоянный ток в переменный;

• Контроллер уровня заряда аккумулятора.

Аккумуляторы для солнечных батарей купить следует с учетом необходимых функций. Они накапливают и отдают электроэнергию. Запасание и расход происходит в течение всего дня, а ночью накопленный заряд только расходуется. Таким образом, происходит постоянное и непрерывное снабжение энергией.

Чрезмерная зарядка и разрядка батареи укорачивает ее эксплуатационный срок. Контроллер заряда солнечной батареи автоматически приостанавливают накопление энергии в аккумуляторе, когда он достиг максимальных параметров, и отключают нагрузку устройства при сильной разрядке.

(Tesla Powerwall – аккумулятор для солнечных панелей на 7 КВт – и домашняя зарядка для электромобилей)

Сетевой инвертор для солнечных батарей является самым важным элементом конструкции. Он преобразовывает полученную от солнечных лучей энергию в переменный ток различной мощности. Являясь синхронным преобразователем, он совмещает выходное напряжение электрического тока по частоте и фазе со стационарной сетью.

Фотоэлементы могут соединяться как последовательно, так и параллельно. Последний вариант увеличивает параметры мощности, напряжения и тока и позволяет устройству работать, даже если один элемент потеряет функциональность. Комбинированные модели изготовлены с использованием обеих схем. Эксплуатационный срок пластин около 25 лет.

Установка солнечных батарей

Если конструкции будут использоваться для электрообеспечения жилых пространств, то место установки следует выбирать тщательно. Если панели будут загорожены высотными зданиями или деревьями, то трудно будет получить необходимую энергию. Их необходимо разместить там, где поток солнечных лучей максимален, то есть на южную сторону. Конструкцию лучше установить под наклоном, угол которого равен географической широте месторасположения системы.

Солнечные панели должны размещаться таким образом, чтобы хозяин имел возможность периодически очищать поверхность от пыли и грязи или снега, поскольку это приводит к более низкой способности выработки энергии.

Солнечная батарея своими руками

Те, кто хочет сэкономить, задумываются, как сделать солнечную батарею в домашних условиях самостоятельно, чтобы она обладала необходимыми эксплуатационными параметрами и полностью обеспечивала энергетические потребност. Это особенно актуально для мест отдаленных от главных артерий цивилизации.

Солнечные батареи своими руками в домашних условиях изготавливаются из соответствующих элементов, которые можно купить в открытом доступе в специализированных компаниях или через интернет магазины. Если кремниевые пластины должны приобретаться у производителей, то остальные элементы, такие как лента, рамка, пленка, стекло, припой и прочее можно вполне обнаружить и дома в хозяйстве.

Солнечная батарея своими руками из подручных средств изготавливается некоторыми умельцами из медных листов, зажимов, мощных электроплит, соли и из других материалов. Такие кустарные устройства не смогут полностью обеспечить необходимой электроэнергией и могут использоваться лишь в небольших масштабах.

Лучше всего солнечные батареи купить у производителя, поскольку они обладают гарантией и необходимыми функциональными и эксплуатационными параметрами, и, значит, не подведут. Производство солнечных батарей базируется на применении новейших технологий, которые постоянно развиваются, предлагая более усовершенствованные модели. В зависимости от размеров устройств, они могут использовать для различных целей в местах, где нет снабжения электроэнергией. Они встречаются на калькуляторах, часах, различных мобильных устройствах.

Так, например, рюкзак с солнечной батареей будет незаменимым помощником тех, кто любит путешествовать с комфортом. Он накопит достаточно энергии, чтобы зарядить фонарик для освещения туристической палатки или чтобы во время похода заряжать необходимые гаджеты. Судя по отзывам, солнечные батареи используются часто и с удовольствием для удовлетворения разнообразных нужд не только на природе, но и в быту.

Современные устройства со встроенными солнечными модулями

• Power bank с солнечной батареей – внешний накопитель с фотоэлементами для преобразования солнечных лучей в заряд аккумулятора. Он обладает несколькими портами и предназначен для зарядки смартфонов или планшетов. Это незаменимое устройство для тех кто, много времени тратят в дороге и пользуются гаджетами. Устройство, зависимо от модели может дополняться различными функциями, как, к примеру, фонариком.

• Робот конструктор – наборы с различными элементами, из которых можно собрать несколько конструкций, которые двигаются автономно. Это лучшая игрушка для любознательных детей. Робот конструктор на солнечной батарее купить интересно будет не только малышам, но и вполне взрослым дяденькам, поскольку захватывающим является не только движение робота, но и сам процесс сборки.

• Уличные садовые светильники на солнечных батареях – идеальное решение для сада, огорода или приусадебного участка. Благодаря накопленному заряду они будут светиться всю ночь. Для этого не нужно прокладывать специальную проводку. Их можно брать с собой на рыбалку или семейный поход. Чрезвычайная мобильность, компактность и удобство делают фонари самыми востребованными изделиями на солнечных батареях.

Возможности эксплуатации настолько разнообразны, а технологии так быстро развивается, что скоро солнечные модули охватят все сферы жизни современного человека.

Устройство солнечной батареи и солнечной панели

Фотогальванический эффект впервые наблюдал в 1939 году Антуан Анри Беккерель, французский физик, но первый прототип солнечной батареи был сделан Чарльзом Фриттсом, американским изобретателем в 1883 году. Устройство этой солнечной батареи представляло собой полупроводник, который был покрыт тончайшим слоем золота. Такая батарея имела эффективность около 1%.

Александр Столетов в 1888 году изобрел первый во всем мире фотоэлектрический элемент. Альберт Эйнштейн в 1905 году объяснил в своей работе явление фотоэлектрического эффекта, за что в 1921 году был удостоен Нобелевской премии по физике. Солнечная батарея, имеющая современный вид, была запатентована Расселом Олом в 1946 году.

Современные солнечные батареи на основе кристаллического кремния были разработаны в Лабораториях Белла инженерами Кельвином Соулзером Фуллером, Дэрил Чапин и Геральдом Пирсоном в 1954 году.

Сегодня солнечные батареи выполняются в основном на основе кремния. Есть две технологии изготовления – поликристаллическая и монокристаллическая. Первая технология более современна и применяется для получения солнечных батарей, стоимость которых дешевле.

Есть также солнечные батареи на основе теллурия, селенидов меди, кадмия, галлия и индия, аморфного кремния.

Солнечная батарея (ее называют также фотоэлектрические элементы) – это электрические твердотелые устройства, предназначенные для преобразования энергии солнца в электроэнергию посредством фотоэлектрического эффекта. Каждая солнечная батарея в своем устройстве содержит солнечные ячейки.

Солнечные ячейки объединяют для создания модулей, вырабатывающих электричество из энергии солнца. Эти сборки монтируются вместе, чтобы получалась группа из солнечных модулей. Они устанавливаются на специальные стеллажи и поворотные устройства, которые направляют группу солнечных модулей, которая включает в себя электронный обвес, на солнце. Такие сборки имеют название солнечных панелей.

В русском языке солнечными батареями называются и все детали сборки вместе, и по отдельности. Это неверно, так как слово «батарея» подразумевает аккумулирование или/и выделение энергии. С другой стороны, в солнечной панели иногда тоже есть батареи – это могут быть аккумуляторы, накапливающие заряд, который поступает от солнечных сборок. Но солнечная панель и её сборка – это уже больше генератор.

В английском языке упоминается и солнечный модуль, и солнечная панель, и фотоэлектрическая панель. Отличие заключается в том, что солнечный модуль представляет собой спаянное, самостоятельное гидроизолированное устройство, он не разбирается на солнечные ячейки. Солнечную панель можно разделить на солнечные модули.

Мы будем использовать словосочетание – солнечная батарея, которое будет означать именно неразборный солнечный модуль, скомпонованный из солнечных ячеек в солнечную панель.

Существует много видов фотогальванических ячеек. Они не обязательно используются для обустройства солнечных батарей. Они служат также для обнаружения света в других системах, например, обнаруживая инфракрасное излучение. Также они применяются для измерения интенсивности светового потока.

Существуют различные обозначения фотоэффекта. Фотовольтаический эффект – это появление электродвижущей силы под действием сил электромагнитного поля. Фотогальванический эффект – образование электрического тока в процессе освещения диэлектрика или полупроводника или образование электродвижущей силы на освещаемом образце при разомкнутой цепи.

Одновременно с этим, фотоэффект – это испускание электронов или другого электромагнитного излучения в жидких или твердых веществах.

Мы будем использовать термин фотогальванические элементы.

Устройство солнечных батарей

Как правило, устройство солнечной батареи таково, что фотогальванические модули заключены в корпус. Сверху они покрыты стеклом, позволяющим проникать солнечному свету до самих ячеек, одновременно защищая их от вредных химических и механических воздействий. Сзади модули защищает крышка из пластика с креплениями. Солнечные ячейки соединены в модулях в серии для создания необходимого напряжения, они соединяются в этом случае последовательно. В случае параллельного соединения будет выдаваться большой ток, но из-за электрических эффектов, происходящих в панелях, и условий внешней среды оно проблематично. Например, если отдельные строки из ячеек (а солнечному модулю свойственна строчная структура) будут затенены, то это может привести к обратным токам через затененные ячейки от ячеек, которые освещены. Это приведет к резкому снижению результативности и даже выходу из строя ячеек в устройстве солнечной батареи.

Нужно, чтобы строки из ячеек были самостоятельными элементами, четыре строки по 10 вольт, например. Чтобы предотвратить теневые эффекты применяются специальные схемы защиты и распараллеливания строк.

Для достижения нужного соотношения силы тока и напряжения солнечные модули соединяются в панели параллельно или последовательно. Но специалисты рекомендуют применять специальные независимые системы способствующие распределению нагрузки – maximum power point trackers (MPPT).

Данные системы помогают избежать фиксированной цепи в процессе переключения модулей в последовательный или параллельный режимы для компенсации затененных участков в устройстве солнечной батареи или панели.

Энергия, собранная с солнечной панели идет к потребителям через инвенторы напряжения. Энергия в автономных системах запасается в батареях и применяется по мере необходимости.

Принцип работы солнечных батарей

1. Фотоны попадают на поверхность солнечной батареи, ударяются о ее поверхность, а затем поглощаются ее рабочим материалом, кремнием, например.

2. Фотоны, встречаясь с атомами вещества, начинают выбивать из него его собственные электроны. В итоге возникает разность потенциалов. Электроны, которые свободны, начинают двигаться внутри вещества для погашения разности потенциалов. Образуется электрический ток. Так как солнечная батарея по своему устройству является полупроводником, то электроны могут двигаться в одном направлении.

3. Полученный ток солнечная батарея преобразует в постоянный ток и направляет его аккумулятору или потребителю.

Стоимость солнечных панелей (батарей) ежегодно неуклонно снижается. Происходит это благодаря созданию новых методов изготовления ячеек, изучения и обработки материалов.

Начиная с середины 2010 года стоимость ватта электроэнергии, производимой солнечной батареей, снизилась до 1,2-1,5 долларов для кристаллических модулей.

Технологии и материалы

Солнечные батареи создаются из кристаллического кремния. Сегодня это самое распространенное вещество для обустройства ячеек в солнечных батареях. Его еще называют «кремний солнечного качества». Данный вид кремния разделяется на виды, которые определяются размером кристаллов и методиками изготовления.

Монокристаллический кремний. Изготовляется в основном тигельным методом или методом Чохральского. Он не отличается принципиально от методов выращивания медного купороса или кристаллов соли.

Кремний расплавляется в большом тигле. Затем в него добавляется затравка, являющаяся кремниевым стержнем, вокруг которой начинается процесс нарастания нового кристалла. Затравка и тигель вращаются в разные стороны. В итоге образуется огромный круглый кристалл кремния, его нарезают на пластинки, из которых выполняются ячейки солнечной батареи. Основным недостатком метода является множество обрезков и специфическая форма солнечных монокристаллических ячеек – квадрат, у которого обрезаны углы.

Поликристаллический кремний. Этот материал является более простым и дешевым в изготовлении. В отличие от монокристаллического кремния, являющегося единым кристаллом с регулярной решеткой, поликристаллический кремний представляет собой совокупность из множества разных кристаллов, которые образуют единый кусок. Отсюда и специфический блик на поверхности солнечных батарей, в устройстве которых он содержится, напоминающий металлические хлопья.

Ленточный кремний. Это вид поли-кремния. Он создается путем наплавления тонких кремниевых слоев друг на друга. Образуется поликристаллическая решетка. Последующая распиловка не требуется, поэтому его производство еще дешевле. Но он мене эффективен.

Солнечные батареи для дома: виды, устройство, технические характеристики

При постоянно растущих ценах на электроэнергию поневоле начнешь задумываться об использовании природных источников для электроснабжения. Одна из таких возможностей — солнечные батареи для дома или дачи. При желании они могут обеспечить полностью все потребности даже большого дома.

Содержание статьи

Устройство системы электропитания от солнечных батарей

Преобразовывать энергию солнца в электричество – эта идея длительное время не давала спать ученым. С открытием свойств полупроводников это стало возможным. В солнечных батареях используются кремниевые кристаллы. При попадании на них солнечного света в них образуется направленное движение электронов, которое называется электрическим током. При соединении достаточного количества таких кристаллов получаем вполне приличные по величине токи: одна панель площадью чуть больше метра (1,3-1,4 м2 при достаточном уровне освещенности может выдать до 270 Вт (напряжение 24 В).

Электрические солнечные батареи для дома открывают много возможностей

Так как освещенность меняется в зависимости от погоды, времени суток, напрямую подключать устройства к солнечным батареям не получается. Нужна целая система. Кроме солнечных панелей требуется:

• Аккумулятор. На протяжении светового дня под воздействием солнечных лучей солнечные батареи вырабатывают электрический ток для дома, дачи. Он не всегда используется в полном объеме, его излишки накапливаются в аккумуляторе. Накопленная энергия расходуется ненастную погоду.
• Контролер. Не обязательная часть, но желательная (при достаточном количестве средств). Отслеживает уровень заряда аккумулятора, не допуская его чрезмерного разряда или превышения уровня максимального заряда. Оба этих состояния губительны для аккумулятора, так что наличие контролера продлевает срок эксплуатации аккумулятора. Также контролер обеспечивает оптимальный режим работы солнечных панелей.
• Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор). Не все устройства рассчитаны на постоянный ток. Многие работают от переменного напряжения в 220 вольт. Преобразователь дает возможность получить напряжение 220-230 В.

Солнечные батареи для дома — только часть системы

Установив солнечные батареи для дома или дачи, можно стать совершенно независимым от официального поставщика. Но для этого надо иметь большое количество батарей, некоторое количество аккумуляторов. Комплект, который вырабатывает 1,5 кВт  а сутки стоит около 1000$. Этого достаточно для обеспечения потребностей дачи или части электрооборудования в доме. Комплект солнечных батарей для производства 4 кВт в сутки стоит порядка 2200$, на 9 кВт в сутки — 6200$. Так как солнечные батареи для дома — модульная система, можно купить установку, которая будет обеспечивать часть потребностей, постепенно увеличивая ее производительность.

Виды солнечных батарей

С ростом цен на энергоносители идея использования энергии солнца для получения электроэнергии становится все более популярной. Тем более, что с развитием технологий солнечные преобразователи становятся эффективнее и, одновременно, дешевле. Так что, при желании, можно свои нужды обеспечить установив солнечные батареи. Но они бывают разных типов. Давайте разбираться.

Сама солнечная батарея — некоторое количество фотоэлементов, которые расположены в общем корпусе, защищенные прозрачной лицевой панелью.  Для бытового использования фотоэлементы производят на основе кремния, так как он относительно недорог, и элементы на его основе имеют неплохой КПД (порядка 20-24%). На основе кремниевых кристаллов изготавливают монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные (гибкие) фотоэлементы. Некоторое количество этих фотоэлементов электрически соединены между собой (последовательно и/или параллельно) и выведены на клеммы, расположенные на  корпусе.

Солнечная панель для дома состоит из некоторого количества фтоэлементов

Фотоэлементы установлены в закрытом корпусе. Корпус солнечной батареи делают из анодированного алюминия. Он легкий, не подвержен коррозии. Лицевую панель делают из прочного стекла, которое должно выдерживать снего-ветровые нагрузки. К тому же оно должно обладать определенными оптическими свойствами — иметь максимальную прозрачность, чтобы пропускать как можно больше лучей. Вообще, из-за отражения теряется значительное количество энергии, так что требования к качеству стекла высокие и еще оно покрывается антибликовым составом.

Виды фотоэлементов для солнечных батарей

Солнечные батареи для дома делают на основе кремневых элементов трех типов;

Если у вас скатная крыша и фасад развернут на юг или восток, слишком сильно думать о занимаемой площади не имеет смысла. Вполне могут устроить поликристаллические модули. При равном количестве производимой энергии они стоят немного дешевле.

Как правильно выбрать систему солнечных батарей для дома

Есть распространенные заблуждения, которые заставляют вас тратить лишние деньги на приобретение чересчур дорогого оборудования. Ниже приведем рекомендации того, как правильно выстроить систему электропитания от солнечных батарей и не потратить лишних денег.

Солнечные электростанции для дома могут быть не такими дорогими, если подходить к вопросу взвешенно

Что надо купить

Далеко не все компоненты солнечной электростанции жизненно необходимы для работы. Без некоторых частей вполне можно обойтись. Они служат для повышения надежности, но без них система работоспособна. Первое, что стоит запомнить — приобретайте солнечные батареи в конце зимы, начале весны. Во-первых, погода в это время отличная, много солнечных дней, снег отражает солнце, увеличивая общую освещенность. Во-вторых, в это время традиционно объявляют скидки. Далее советы такие:

Если воспользоваться только этими советами, и подключить только технику, которая работает от постоянного напряжения, система солнечных батарей для дома обойдется в гораздо более скромную сумму чем самый дешевый комплект. Но это еще не все. Можно еще часть оборудования оставить «на потом» или вообще обойтись без него.

Без чего можно обойтись

Стоимость комплекта солнечных батарей на 1 кВт в сутки — более тысячи долларов. Немалые вложения. Поневоле задумаешься, а стоит ли оно того и каков же будет срок окупаемости. При нынешних тарифах ждать пока отобьются свои деньги придется не один год. Но можно затраты уменьшить. Не за счет качества, но за счет незначительного снижения комфортности эксплуатации системы и за счет разумного подхода к подбору ее компонентов.

Итак, если бюджет ограничен, можно обойтись несколькими солнечными панелями и аккумуляторными батареями, емкость которых на 20-25% выше максимального заряда солнечных панелей. Для мониторинга состояния купите автомобильные часы, которые еще измеряют напряжение. Это избавит вас от необходимости несколько раз в день измерять заряд на АКБ. Вместо этого вам надо будет время от времени смотреть на показания часов. Для старта это все. В дальнейшем можно докупать солнечные батареи для дома, увеличивать количество АКБ. При желании, можно купить инвертор.

Определяемся с размерами и количеством фотоэлементов

В хороших солнечных батареях на 12 вольт должно быть 36 элементов, на 24 вольта — 72 фотоэлемента. Это количество оптимально. При меньшем числе фотоэлементов вы никогда не получите заявленный ток. И это — лучший из вариантов.

Не стоит покупать сдвоенные солнечные панели — по 72 и 144 элемента соответственно. Во-первых, они очень большие, что неудобно при перевозке. Во-вторых, при аномально низких температурах, которые у нас периодически случаются, они первыми выходят из строя. Дело в том, что ламинирующая пленка при морозах сильно уменьшается в размерах. На больших панелях из-за большого натяжения она отслаивается или даже рвется. Теряется прозрачность, катастрофически падает производительность. Панель идет в ремонт.

Солнечная панель на 4 В имеет 7 элемента

Второй фактор. На больших по размерам панелях должна быть больше толщина корпуса и стекла. Ведь увеличивается парусность и снеговые нагрузки. Но далеко не всегда это делают, так как значительно возрастает цена. Если вы видите сдвоенную панель, а цена на нее ниже, чем на две «обычных», лучше ищите что-то другое.

Еще раз: лучший выбор — солнечная панель для дома на 12 вольт, состоящая из 36 фотоэлементов. Это оптимальный вариант, проверенный практикой.

Технические характеристики: на что обратить внимание

В сертифицированных солнечных батареях всегда указывается рабочий ток и напряжение, а также напряжение холостого хода и ток КЗ. При этом стоит учесть, что все параметры обычно указываются для температуры +25°C. В солнечный день на крыше батарея разогревается до температур, значительно превышающих эту цифру. Это объясняет наличие большего рабочего напряжения.

Пример технических характеристик солнечных батарей для дома

Также обратите внимание на напряжение холостого хода. В нормальных батареях оно порядка 22 В. И все бы ничего, но если проводить работы на оборудовании не отключив солнечные батареи, напряжение холостого ходы выведет из строя инвертор или другую подключенную технику, не рассчитанную на подобный вольтаж. Потому при любых работах — переключении проводов, подключении/отключении аккумуляторов и  т.д. и т.п — первое что вы должны сделать — отключить солнечные батареи (снять клеммы). Перебрав схему, их подключаете последними. Такой порядок действий сохранит вам много нервов (и денег).

Корпус и стекло

Солнечные батареи для дома имеют алюминиевый корпус. Этот металл не корродирует, при достаточной прочности имеет небольшую массу. Нормальный корпус должен быть собран из профиля, в котором присутствуют, как минимум, два ребра жесткости. К тому же стекло должно быть вставлено в специальный паз, а не закреплено сверху. Все это — признаки нормального качества.

Бликов на корпусе быть не должно

Еще при выборе солнечной батареи обратите внимание на стекло. В нормальных батареях оно не гладкое, а текстурированное. На ощупь — шершавое, если провести ногтями, слышен шорох. К тому же должно иметь качественное покрытие, которое сводит к минимуму блики. Это означает что в нем не должно ничего отражаться. Если хоть под каким-то углом видны отражения окружающих предметов, лучше найдите другую панель.

Выбор сечения кабеля и тонкости электрического подключения

Подключать солнечные батареи для дома необходимо медным одножильным кабелем. Сечение жилы кабеля зависит от расстояния между модулем и АКБ:

• расстояние менее 10 метров:
  • 1,5 мм2 на одну солнечную батарею мощностью 100 Вт;
  • на две батареи — 2,5 мм2;
  • три батареи — 4,0 мм2;
• расстояние больше 10 метров:
  • для подключения одной панели берем 2,5 мм2;
  • двух — 4,0 мм2;
  • трех — 6,0 мм2.

Можно брать сечение больше, но не меньше (будут большие потери, а оно нам не надо). При покупке проводов, обратите внимание на фактическое сечение, так как сегодня заявленные размеры очень часто не соответствуют действительным. Для проверки придется измерять диаметр и считать сечение (как это делать, прочесть можно тут).

Солнечные батареи для дома: электрическое подключение

При сборе системы можно плюсы солнечных батарей провести используя многожильный кабель подходящего сечения, а для минуса использовать один толстый. Перед подключением к аккумуляторам все «плюсы» пропускаем через диоды или диодные сборки с общим катодом. Это предотвращает возможность замыкания аккумулятора (может вызвать возгорание) при замыкании или обрыве проводов между батареями и аккумулятором.

Диоды используют типа SBL2040CT, PBYR040CT. Если такие на нашли, можно снять со старых блоков питания персональных компьютеров. Там обычно стоят SBL3040 или подобные. Пропускать через диоды желательно. Не забудьте что они сильно греются, так что монтировать их надо на радиаторе (можно на едином).

Еще в системе необходим блок предохранителей. По одному на каждого потребителя. Всю нагрузку подключаем через этот блок. Во-первых, система так безопаснее. Во-вторых, при возникновении проблем, проще определить ее источник (по сгоревшему предохранителю).

Как работает солнечная батарея и и её устройство

Солнечные батареи стали популярным альтернативным источником электроэнергии. Преобразующие устройства позволяют заметно ее удешевить, обеспечивают бесперебойное снабжение ресурсом объектов, поэтому активно применяются в частных домовладениях, фермерских хозяйствах, коммерческих организациях и в промышленности.

Мы рассматриваем уникальную разработку человечества, и, конечно, хотелось бы узнать историю. Началось все в далеком 1839 г. Тогда Александр Беккерель открыл возможность преобразования света солнца в электроэнергию. Ученый представил первый прототип современной солнечной батареи. К сожалению, ввиду несовершенства устройство отличалось низким КПД – 1%. Но труды над развитием и совершенствованием идеи продолжились.

В 1873 г. ученый Чарльз Фриттс выявил чувствительность селена к свету. Через четыре года удалось отметить, что вещество под действием лучей солнца вырабатывает электрический ток. Еще через три года создали первый солнечный элемент. Для изготовления применили покрытый золотом селен. Производительность также составила 1%.

Несмотря на малую производительность, Фриттс считал свою разработку эволюционной. Ученый настаивал на том, что энергию солнца целесообразно использовать как способ получения электричества. Фриттс предсказал, что со временем солнечные батареи заменят электростанции.

В 1905 г. А. Эйнштейн объяснил суть фотоэффекта. После обоснованного разъяснения появились надежды на изготовление солнечных батарей с производительностью, значительно превышающей ранее представленные показатели. Но прогресс не оправдал ожиданий.

Первый прорыв в разработках состоялся в 1954 г. Тогда Гордон Пирсон, Дэррил Чапин и Кэл Фуллер изготовили кремниевый солнечный элемент. Производительность составила 4%. Кремний оказался лучше селена по уровню продуктивности. После производительность изделия повысили до 15%. 

Использовать солнечные батареи начали в сельских районах, где были проблемы с инженерными коммуникациями. Сегодня разработка получила масштабное распространение, успешно применяется в развитых странах мира с целью получения дешевой электроэнергии.

Основные термины

Чтобы разбираться в теме было проще, внимательно изучите используемые в данной области термины. Они помогут улучшить понимание материала, упростить выбор оборудования при планировании покупки. К основным терминам отнесем:

• солнечная энергетика – направление альтернативной энергетики, базирующееся на применении лучей солнца для получения энергии;
• солнечная батарея – главный элемент. Это конструкция из последовательно или параллельно соединенных модулей;
• солнечные модули – фотоэлектрические элементы, объединенные в блок;
• фотоэлемент – главный компонент, используемый для создания батарей. Он преобразует энергию фотонов в электрическую;
• монтажная шина – плоский луженый проводник, изготовленный из меди, используемый для соединения фотоэлектрических элементов методом спаивания;
• ПЭТ или полиэтилентерефталатная пленка. Используется для защиты тыльной стороны фотомодуля;
• пикочасы – время, за которое модуль способен принять освещенность, равную 1000 Вт/м²;
• монокристаллический кремний – кремний, производимый методом Чохральского, цилиндрические слитки;
• поликристаллический кремний – кремний, производимый методом направленной кристаллизации, прямоугольные блоки;
• инсоляция – освещенность поверхности. Измеряется в кВтч/м².

Это основные термины, касающиеся рассматриваемых устройств. Частному потребителю пригодится половина наименований, ведь подбором и установкой батарей занимаются мастера, работающие в этой области.

Устройство 

Сама солнечная панель состоит из соединенных между собой фотоэлементов, бывает рамочной и безрамной. Рамы изготавливают из алюминия. В основе модулей, расположенных на металлической основе, лежит два вида кремния, отличающихся физическими свойствами. На этих пластинах располагаются металлические ребра жесткости, сверху – прозрачное стекло. По сути, устройство солнечной батареи не представляет собой слишком сложной для понимания темы.

Одна панель не даст никакого результата без дополнительных комплектующих:

• аккумулятор – накапливает преобразованную фотоэлементами энергию. АКБ необходима для обеспечения постоянного энергоснабжения объекта даже в пасмурную погоду и холодное время года;
• контроллер заряда – распределяет потоки электрической энергии, поддерживает стабильное напряжение на выходе;
• инвертор-преобразователь – преобразовывает постоянный ток, получаемый от установки, в переменный;
• стабилизатор напряжения – поддерживает оптимальные показатели напряжения в системе.

Чтобы солнечные панели работали стабильно и на максимуме возможностей, компоненты системы должны быть подобраны правильно, соответствовать характеристикам друг друга. Поэтому выбор и монтаж рекомендуется доверять лицам, имеющим в этой области немалый опыт.

Виды кристаллов фотоэлементов

Выше мы говорили о том, что кремний бывает монокристаллическим и поликристаллическим. Рассмотрим отличия внимательнее:

• монокристаллические пластины. Отличаются высоким КПД – 20-22% и дороговизной, обусловленной сложностью производственного процесса. Кристаллы имеют форму квадратов со срезанными углами;
• поликристаллические. Кристаллы имеют прямоугольную форму, получаются в результате постепенного охлаждения расплавленного кремния. Простое производство позволяет устанавливать на материал невысокую цену, но КПД 15%.

Этот момент следует учитывать, планируя приобретение солнечной панели.

Принцип работы

Рассматривая принцип работы солнечной батареи, отметим, что в конструкции модулей предусмотрено два типа полупроводников:

• n-слой – с лишними электронами;
• p-слой – с недостаточным количеством электронов.

При попадании лучей солнца на первый слой электроны покидают атомы и перемещаются во второй слой, где для них есть свободные места. Таким образом обеспечивается движение электронов по замкнутому кругу, сформированному фотоэлементами и аккумулятором. Пока идет этот процесс, АКБ набирает заряд.

Виды солнечных батарей

На первом месте по степени распространения и уровню популярности стоят кремниевые моно- и поликристаллические панели. Они характеризуются КПД в пределах 15-20%, доступны по цене, представлены на рынке в широком ассортименте. Если сравнить по эксплуатационным характеристикам, получим следующее:

• монокристаллические: надежнее, работают стабильно, окупаются за 2 года. Более совершенны, но дороже поликристаллических;
• поликристаллические: менее стабильны, проще в производстве, дешевле, окупаются за 3 года. 

Вышеуказанные показатели КПД нельзя назвать пределом совершенства, поэтому разработчики продолжают трудиться над поиском и воплощением в реальность новых решений. Так у кремниевых батарей появился ряд конкурентов.

Тонкопленочные панели представлены тремя видами неорганических пленочных солнечных элементов:

• кремниевые пленки на базе аморфного кремния (a-Si). КПД – 10%. Светопоглощение хорошее, устройства функционируют на прием лучей даже в пасмурную погоду. Эластичны, долговечны; 
• пленки из теллурида кадмия (CdTe). КПД 10-11%. Материал характеризуется хорошим светопоглощением. Есть информация о ядовитости вещества, но исследования показывают, что количество частиц, которое попадает в атмосферу, абсолютно безопасно для человека и окружающей среды; 
• пленки селенида меди-индия-галлия (CuInGaSe2, или CIGS). Производительность – 12-13%. Индий применяют в производстве жидкокристаллических мониторов, поэтому и заменяют часто галлием.

Полимерные солнечные батареи появились на рынке недавно, как альтернатива существующим вариантам. В качестве проводников производители используют полифенилен, фуллерены, фталоцианин меди. Пленка получается тонкой – 100 нм, КПД всего 5%. Но даже при таких показателях полимерные панели пользуются спросом, обладая рядом преимуществ:

• доступная цена;
• исключение выделения вредных веществ;
• широкое распространение.

Для небольших частных домовладений это вполне удобный вариант.

Многослойные, многопереходные или тандемные модели: ячейки включают разные материалы, образующие несколько p-n переходов. Ценятся панели тем, что могут улавливать лучи разного спектра и длины волн. Для получения возможности преобразования всего солнечного спектра используют специальные призмы, разделяющие свет солнца. На рынке такие модели появились сравнительно недавно, до этого использовались исключительно в космосе. После поступления в свободную продажу объемы реализации приятно удивили. Но оправдали ли панели приобретение? Из заявленных показателей КПД для разных конструкций отличается:

• с двухслойными ячейками – 42%;
• с трехслойными – 49%;
• с бесконечным количеством слоев – 68%.

Эти показатели теоретические. Зная, как работает солнечная батарея в теории, исследователи на определенном этапе разочаровались. Практика показала, что средний КПД многопереходных панелей составляет 30%. Исследования проводились при несфокусированном свете солнца. Результат оказался слишком малым, что свидетельствовало о невозможности окупить дорогой производственный процесс. Тогда и начали применять концентраторы для фокусировки света в 500-1000 раз. Концентратор в виде линзы Френеля и параболического зеркала получает свет с площади в 1000 раз больше площади ячейки. КПД увеличивается до 40%.

Самые крупные производители 

Сегодня удается выделить ряд фирм, являющихся крупнейшими производителями и поставщиками солнечных батарей:

• Suntech – китайская компания. Занимается производством солнечных панелей высокого класса качества. Работает с 2001 года. Имеет представительства во многих развитых странах мира. Организация ведет полный цикл производства, начиная с получения кремниевых кристаллов, заканчивая сборкой преобразовывающих конструкций. Производственные мощности находятся в Китае, Японии, Германии, США; 
• Yingli – крупная китайская корпорация, занимающаяся производством фотомодулей. Работает с 1998 года. С 2003 выпускает панели мощностью до 2 МВт. В 2012 и 2013 компания стала лидером по объемам производства в своей области;
• Trina Solar – входит в число лидеров по производству преобразовательных панелей. Главный офис и завод находятся в Китае. Работает компания с 1997 г. Выпускает продукцию, соответствующую национальным и международным стандартам. Кроме Китая заводы фирмы располагаются в Таиланде и Вьетнаме. В 2017 году руководство анонсировало строительство производственных мощностей в Индии, но позже приостановило реализацию проекта; 
• First Solar – американская компания, основанная в 1990 году. Занимается производством панелей и обеспечением профильных заводов специальным оборудованием, предоставляет услуги по обслуживанию производственных мощностей, участвует в переработке исчерпавших ресурс модулей;
• Sharp Solar – подразделение крупной японской корпорации, занимающееся производством панелей не первый год. Продукция отличается качеством, надежностью и продолжительным ресурсом, благодаря чему ценится потребителем.

Это самые популярные производители солнечных батарей. Но полный список специализированных компаний на порядок шире. Это позволяет выбрать товар, идеально соответствующий персональным требованиям.

Преимущества установки солнечных батарей

В завершении рассмотрим главные преимущества батарей, чтобы оценить актуальность приобретения:

• экономия на электроэнергии. Только за этот счет за срок эксплуатации панелей удается сэкономить в 10 раз больше стоимости самих установок;
• возможность использования электроэнергии для отопления дома и подогрева горячей воды;
• независимость от исправности местных инженерных систем.

Выбор конструкций широкий, поэтому вы легко найдете вариант под собственные потребности и пожелания.

Выводы

Мы узнали, из чего состоят и как работают солнечные батареи, рассмотрели КПД разных вариантов конструкций и другие важные особенности. Также получили краткие сведения из истории, свидетельствующие о том, что работа над поиском альтернативных источников электрической энергии ведется не первое столетие, и солнце давно рассматривают как неисчерпаемый ресурс. 

Информации получено достаточно, чтобы оценить оправданность установки таких конструкций, определить основные принципы выбора. Понять, каким производителям отдать предпочтение, тоже не составляет труда.

Устройство и работа солнечной панели

В наше время практически каждый может собрать и получить в свое распоряжение свой независимый источник электроэнергии на солнечных батареях (в научной литературе они называются фотоэлектрическими панелями).

Дорогостоящее оборудование со временем компенсируется возможностью получать бесплатную электроэнергию. Важно, что солнечные батареи – это экологически чистый источник энергии. За последние годы цены на фотоэлектрические панели упали в десятки раз и они продолжают снижаться, что говорит о больших перспективах при их использовании.

В классическом виде такой источник электроэнергии будет состоять из следующих частей: непосредственно, солнечной батареи (генератора постоянного тока), аккумулятора с устройством контроля заряда и инвертора, который преобразует постоянный ток в переменный.

Солнечные батареи состоят из набора солнечных элементов (фотоэлектрических преобразователей), которые непосредственно преобразуют солнечную энергию в электрическую.

Большинство солнечных элементов производят из кремния, который имеет довольно высокую стоимость. Этот факт определят высокую стоимость электрической энергии, которая получается при использовании солнечных батарей.

Распространены два вида фотоэлектрических преобразователей: сделанные из монокристаллического и поликристаллического кремния. Они отличаются технологией производства. Первые имеют кпд до 17,5%, а вторые -15%.

Наиболее важным техническим параметром солнечной батареи, которая оказывает основное влияние на экономичность всей установки, является ее полезная мощность. Она определяется напряжением и выходным током. Эти параметры зависят от интенсивности солнечного света, попадающего на батарею.

Электродвижущая сила отдельных солнечных элементов не зависит от их площади и снижается при нагревании батареи солнцем, примерно на 0,4% на 1 гр. С. Выходной ток зависит от интенсивности солнечного излучения и размера солнечных элементов. Чем ярче солнечный свет, тем больший ток генерируется солнечными элементами. Зарядный ток и отдаваемая мощность в пасмурную погоду резко снижается. Это происходит за счет уменьшения отдаваемой батареей тока.

Если освещенная солнцем батарея замкнута на какую либо нагрузку с сопротивлением Rн, то в цепи появляется электрический ток I, величина которого определяется качеством фотоэлектрического преобразователя, интенсивностью освещения и сопротивлением нагрузки. Мощность Pн, которая выделяется в нагрузке определяется произведением Pн = IнUн, где Uн напряжение на зажимах батареи.

Наибольшая мощность выделяется в нагрузке при некотором оптимальном ее сопротивлении Rопт, которое соответствует наибольшему коэффициенту полезного действия (кпд) преобразования световой энергии в электрическую. Для каждого преобразователя имеется свое значение Rопт, которая зависит от качества, размера рабочей поверхности и степени освещенности.

Солнечная батарея состоит из отдельных солнечных элементов, которые соединяются последовательно и параллельно для того, чтобы увеличить выходные параметры (ток, напряжение и мощность). При последовательном соединении элементов увеличивается выходное напряжение, при параллельном – выходной ток.

Для того, чтобы увеличить и ток и напряжение комбинируют два этих способа соединения. Кроме того, при таком способе соединения выход из строя одного из солнечных элементов не приводит в выходу из строя всей цепочки, т.е. повышает надежность работы всей батареи.

Таким образом, солнечная батарея состоит из параллельно-последовательно соединенных солнечных элементов. Величина максимально возможного тока отдаваемого батареей прямо пропорциональна числу параллельно включенных, а электродвижущая сила – последовательно включенных солнечных элементов. Так, комбинируя типы соединения, собирают батарею с требуемыми параметрами.

Солнечные элементы батареи шунтируются диодами. Обычно их 4 – по одному, на каждую ¼ часть батареи. Диоды предохраняют от выхода из строя части батареи, которые по какой-то причине оказались затемненными, т. е. если в какой-то момент времени свет на них не попадает.

Батарея при этом временно генерирует на 25% меньшую выходную мощность, чем при нормальном освещении солнцем всей поверхности батареи.

При отсутствии диодов эти солнечные элементы будут перегреваться и выходить из строя, так как они на время затемнения превращаются в потребителей тока (аккумуляторы разряжаются через солнечные элементы), а при использовании диодов они шунтируются и ток через них не идет.

Получаемая электрическая энергия накапливается в аккумуляторах, а затем отдается в нагрузку. Аккумуляторы – химические источники тока. Заряд аккумулятора происходит тогда, когда к нему приложен потенциал, который больше напряжения аккумулятора.

Число последовательно и параллельно соединенных солнечных элементов должно быть таким, чтобы рабочее напряжение подводимое к аккумуляторам с учетом падения напряжения в зарядной цепи немного превышало напряжение аккумуляторов, а нагрузочный ток батареи обеспечивал требуемую величину зарядного тока.

Например, для зарядки свинцовой аккумуляторной батареи 12 В необходимо иметь солнечную батарею состоящую из 36 элементов.

При слабом солнечном свете заряд аккумуляторной батареи уменьшается и батарея отдает электрическую энергию электроприемнику, т.е. аккумуляторные батареи постоянно работают в режиме разряда и подзаряда.

Это процесс контролируется специальным контроллером. При циклическом заряде требуется постоянное напряжение или постоянный ток заряда.

 

При хорошей освещенности аккумуляторная батарея быстро заряжается до 90% своей номинальной емкости, а затем с меньшей скоростью заряда до полной емкости. Переключение на меньшую скорость заряда производится контроллером зарядного устройства.

Наиболее эффективно использование специальных аккумуляторов – гелевых (в батарее в качестве электролита применяется серная кислота) и свинцовыех батарей, которые сделанны по AGM-технологии. Этим батареям не нужны специальные условия для установки и не требуется обслуживание. Паспортный срок службы таких батарей -10-12 лет при глубине разряда не более 20%. Аккумуляторные батареи никогда не должны разряжаться ниже этого значения, иначе их срок службы резко сокращается!

Аккумулятор подсоединяется к солнечной батарее через контроллер, который контролирует ее заряд. При заряде батареи на полную мощность к солнечной батареи подключается резистор, который поглощает избыточную мощность.

Для того чтобы преобразовать постоянное напряжение от аккумуляторной батареи в переменное напряжение, которой можно использовать для питания большинства электроприемников совместно с солнечной батарей можно использовать специальные устройства – инверторы.

Без использования инвертора от солнечной батареи можно питать электроприемники, работающие на постоянном напряжении, в т.ч. различную портативную технику, энергосберегающие источники света, например, те же светодиодные лампы.

8 лучших солнечных зарядных устройств для телефонов 2021 года

.

Как следует из названия, солнечное зарядное устройство для телефона использует энергию солнца (также известную как солнечная энергия) для подачи электричества на ваши устройства или зарядки аккумулятора. Преимущество этих портативных устройств в том, что для их работы не требуется внешний источник электричества, что делает их идеальным выбором для любителей активного отдыха или людей, у многих из которых нет доступа к розетке сразу же (например, если вы находитесь на музыкальном фестивале в посреди пустыни или на полпути через живописный поход).

Солнечная технология является жизнеспособной для зарядки ваших мобильных устройств, но некоторые зарядные устройства определенно работают лучше, чем другие, и не все предназначены для каждой ситуации. В Институте надлежащего ведения домашнего хозяйства мы тестируем технические продукты, от водонепроницаемых динамиков до детекторов утечки газа. Чтобы проверить солнечные заряды, мы переносим их в нашу стандартную световую комнату и измеряем время, необходимое для полной зарядки каждого устройства. Затем мы видим, сколько времени требуется для зарядки различных устройств – более 400 часов разряда батареи во время нашего последнего тестирования.

Помимо указанных рейтингов IP (которые обозначают защиту от воды, пыли, грязи и т. Д.), Мы также проверяем долговечность каждого зарядного устройства с помощью нашего собственного тестера дождя и тестера падения. Основываясь на нашем тестировании и категориальном опыте, эти солнечные зарядные устройства действительно того стоят:

Реклама – продолжить чтение ниже

Лучшее зарядное устройство для телефона на солнечной энергии

3 Солнечное зарядное устройство

Разложите это зарядное устройство и выставьте четыре панели на солнце, чтобы зарядить GoPro, iPhone или Android (обязательно убедитесь, что ваше устройство совместимо). 3 порта USB позволяют заряжать сразу несколько устройств , поэтому идеально подходит для семейного похода. Если облака проходят, зарядка приостанавливается и возобновляется, когда снова светит солнце.

Лучшее зарядное устройство для телефона на солнечной энергии

Банк солнечной энергии

Это универсальное устройство представляет собой аккумулятор, двойной фонарик и компас. У него есть вариантов для беспроводной зарядки (если ваш телефон поддерживает Qi) или с помощью кабеля .Это портативное солнечное зарядное устройство размером чуть менее шести дюймов достаточно мало, чтобы упаковать его в рюкзак, поэтому взять его с собой в следующую поездку на открытом воздухе не составит труда. Он также имеет рейтинг IPX4, поэтому он достаточно прочен, чтобы выдержать несколько брызг воды.

Лучшее зарядное устройство для телефона на солнечной батарее

Портативное многорежимное солнечное зарядное устройство E.Lumen

Renogy amazon.com

Этот фонарик и солнечное зарядное устройство в одном комплекте идут с внутренней батареей , поэтому ему не нужно находиться на солнце во время зарядки телефона .Разложите его утром, чтобы собрать солнечный свет, и используйте его ночью для увеличения мощности вашего телефона и фонарика. Мы бы не рекомендовали его как единственный источник энергии, но он отлично подойдет в качестве дополнения к вашей следующей поездке!

Зарядное устройство Dual USB на солнечной батарее, 21 Вт

Закрепите это солнечное зарядное устройство на своем рюкзаке во время следующего похода, и заряжает свой телефон или аккумулятор во время прогулки . Панели раскладываются на 18 дюймов, а это большая площадь для улавливания солнечных лучей.Он может заряжать два устройства одновременно и очень легкий, весит чуть меньше фунта.

Комплект для подзарядки от солнечных батарей Venture 30

Нулевой гол backcountry.com

149,95 долл. США

Эта батарея готова к вашей следующей поездке, и с рейтингом IPX7 она выдерживает небольшой дождь или несколько брызг. Прикрепите его к прилагаемой солнечной панели, чтобы зарядить (Goal Zero утверждает, что вам понадобится около 9 часов полного солнечного света, чтобы получить полную зарядку), или подключите его перед тем, как уйти из дома.Как только он зарядится, возьмите его с собой в дорогу. Компания утверждает, что будет заряжать смартфон примерно в 3-5 раз больше , что будет зависеть от вашего типа телефона.

Солнечное зарядное устройство SunPower мощностью 20 Вт

ИКС-ДРАКОН amazon.com

52,99 доллара США

Это солнечное зарядное устройство готово к прикреплению к вашему рюкзаку с помощью прилагаемого карабина и складывается примерно на 23 дюйма в длину. Заряжайте сразу два устройства в прилагаемом кармане через порты USB.

Солнечное зарядное устройство 21 Вт

Заряжайте два устройства одновременно с помощью этой панели, которая поставляется с двумя зажимами для легкого крепления. Входящий в комплект microUSB может заряжать совместимые аккумуляторы или камеры (вы захотите проверить настройку вашего устройства), или вы можете использовать свои собственные шнуры для телефона. Эта панель немного длиннее других, ее ширина в разложенном состоянии составляет 26 дюймов.

Кочевник 10

Нулевой гол amazon.com

99,95 долл. США

Это тонкое солнечное зарядное устройство, вес которого составляет чуть более фунта, легко носить с собой. В сложенном виде это немного больше по площади, чем лист бумаги. Вы можете поддержать его с помощью регулируемой подставки, которая поворачивается на 180 °, чтобы найти лучший угол для оптимальной зарядки.

Какие особенности следует искать в солнечном зарядном устройстве?

Power : убедитесь, что у вас достаточно мощное зарядное устройство, чтобы зарядить нужное устройство за достаточный промежуток времени.Это означает, что вам следует искать зарядное устройство мощностью не менее 7 Вт для зарядки смартфона и ближе к 15 Вт или выше для зарядки нескольких устройств или более энергоемких, таких как iPad. Экономия на ваттах также может означать более медленную скорость зарядки, поэтому, если вы можете позволить себе немного больше, сделайте это!

Портативность : если вы не возражаете против увеличения объема, сложенная солнечная панель, вероятно, может привести к большей площади поверхности и большей мощности, чем однопанельное зарядное устройство, хотя вам, вероятно, придется обменять некоторую выходную мощность на портативность.Еще один плюс для больших зарядных устройств заключается в том, что они обычно заряжают устройства быстрее (хотя мощность – лучший показатель).

Соединения : Убедитесь, что солнечное зарядное устройство способно заряжать ваше устройство, и что у него достаточно портов для зарядки нескольких устройств, если это необходимо (и мощность для этого! Меньшие электронные устройства, например для тех, которые обычно можно заряжать с помощью USB, требуется выходная мощность примерно 5 В. Для более крупной электроники может потребоваться 12–24 В.

Резервная батарея : Если вы не знаете, попадете ли вы на солнце (т.е.е. ночью или в пасмурную погоду) убедитесь, что ваше солнечное зарядное устройство способно накапливать заряд, заряжая аккумулятор, который, в свою очередь, заряжает ваш мобильный телефон позже, когда он вам понадобится, в отличие от аккумулятора, который заряжает ваш телефон напрямую.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Реклама – продолжить чтение ниже

6 Лучшие гаджеты на солнечной энергии для беспроводного лета

Выходная мощность. Если ваше устройство работает как зарядное устройство или аккумулятор, убедитесь, что оно выдает достаточно энергии для зарядки ваших гаджетов. Типичный телефон может заряжаться до 5 Вт, но большинство современных телефонов имеют возможность быстрой зарядки до 18 Вт. А если вы заряжаете два устройства одновременно, вам потребуется достаточная мощность для обоих.

Сопутствующие товары

Портативность и долговечность. Поскольку солнечные устройства предназначены для использования на открытом воздухе, есть большая вероятность, что вам придется таскать их в рюкзаке. Это означает, что вам придется сбалансировать портативность с площадью поверхности и долговечностью панели, и то и другое может увеличить объем.

Наконец, держите свои ожидания под контролем – чем меньше солнечная панель, тем меньше вероятность, что она сможет зарядить ваше устройство от 0 до 100 процентов за разумное время, особенно под облачным небом.В этих условиях сложно предсказать, сколько времени потребуется для зарядки вашего телефона или планшета тем или иным продуктом, но почти наверняка это будет лучшая часть дня или больше. Лучше всего зарядить аккумулятор перед тем, как выйти из дома, и использовать солнечную панель в качестве дополнительной меры, позволяющей максимально продлить срок службы батареи, а не в качестве единственного источника энергии.

Сопутствующие товары

Лучшее зарядное устройство на солнечной энергии: X-Dragon

1. Портативное солнечное зарядное устройство X-DRAGON

Для простой солнечной панели, которая будет заряжать любое из ваших USB-устройств, обратите внимание на солнечное зарядное устройство X-Dragon мощностью 20 Вт.Он значительно более доступен по цене, чем многие из его конкурентов с аналогичным питанием, и при этом предлагает высококачественные солнечные элементы с эффективностью от 22 до 25 процентов. Два порта USB позволяют заряжать несколько устройств одновременно, и он складывается для удобства переноски, хотя в разложенном виде он довольно велик.

Лучший аккумулятор на солнечной энергии: Hiluckey

2. Зарядное устройство Hiluckey Solar

Если вы хотите что-то меньшее со встроенным аккумулятором – так что ему не обязательно находиться на солнце во время зарядки Ваш телефон – обратите внимание на этот аккумуляторный блок емкостью 20000 мАч от Hiluckey.В отличие от некоторых солнечных батарей, у которых есть только одна жалкая панель, в предложении Hiluckey есть три раскладывающихся панели, которые позволяют улавливать больше солнца. Этого все еще недостаточно для такой быстрой подзарядки, как набор панелей X-Dragon, но это хорошая альтернатива, если вы хотите хранить эту энергию в портативном батарейном блоке.

Связанные

Лучшая портативная Bluetooth-колонка на солнечной энергии: ABFOCE

3. ABFOCE Solar Bluetooth Speaker

Bluetooth-колонки – отличный способ вывести музыку на улицу… по крайней мере, до тех пор, пока батарея не разрядится.Этот динамик ABFOCE продлевает срок службы батареи за счет встроенной солнечной панели, которая, как они утверждают, может увеличить время воспроизведения до 30 минут при 10 минутах под прямыми солнечными лучами (при условии, что вы слушаете с разумной громкостью). Это не одни из самых больших и громких динамиков, которые вы можете купить, но в крайнем случае они помогут – и они также могут служить аккумулятором для вашего телефона, если вы застряли.

Лучшая беспроводная клавиатура с питанием от солнечных батарей: Logitech

4. Беспроводная клавиатура Logitech K750 на солнечных батареях

Если вам нравится чистое рабочее место без кабелей, беспроводная клавиатура – очевидное приспособление.Но подключение для зарядки аккумулятора (или, что еще хуже, охота за АА во время работы) может быть нелегким делом – вот почему Logitech построила солнечную клавиатуру K750, которая должна заряжаться от света в вашем офисе.

Лучшая камера для видеонаблюдения на солнечной энергии: Ring

5. Кольцевая солнечная панель

Если вам нужен набор камер для видеонаблюдения дома, но у вас недостаточно розеток на открытом воздухе в нужных местах, Ring позаботится о вас. Их Spotlight Cam питается от батареи, требующей подзарядки каждые несколько месяцев – или вы можете подключить ее к кольцевой солнечной панели для встроенной зарядки под солнцем.Если вы не являетесь поклонником Ring, существуют сторонние панели, которые также подключаются к другим камерам, таким как Arlo.

Связанные

Лучшая солнечная электростанция на весь день: Goal Zero

6. Goal Zero Yeti 150 Portable Power Station и Nomad 28 Plus Solar

Для чего-то, что прослужит немного дольше – и может питать практически все у вас есть с собой – Goal Zero предлагает электростанцию ​​мощностью 150 Вт / ч, которая может заряжать все, от вашего USB-телефона до полноразмерного устройства с трехконтактным источником питания переменного тока.

Вы можете связать его с собственной солнечной панелью Goal Zero, чтобы добавить немного солнечной подзарядки. Но помните: не ждите, что солнечная панель быстро зарядит эту огромную батарею. Зарядитесь дома, а затем используйте солнечную батарею, чтобы увеличить срок службы батареи станции с помощью дополнительной солнечной энергии.

Другие руководства и рекомендации по покупкам

Следите за последними новостями из руководств и рекомендаций NBC News по покупкам и загрузите приложение NBC News для полного освещения вспышки коронавируса. Уитсон Гордон, Магазин СЕГОДНЯ

Уитсон Гордон – внештатный писатель-технолог, автор статей в New York Times, Popular Science Magazine, PC Magazine и других изданиях. Раньше он был главным редактором Lifehacker и How-To Geek.

10 замечательных гаджетов на солнечных батареях для вашего дома

Разве солнце не чудесно? Его свет потрясающий. Помимо своей хорошо известной роли в фотосинтезе, свечение Солнце приносит на землю, не может сравниться ни с чем другим.Как правило, важность солнца для живых организмов (растений и животных) также может нельзя отрицать. Важность солнца в росте и развитии детям нельзя отказать.

Однако в последние годы солнце стал еще более важным, поскольку открытие его полезности принесло об изобретении гаджетов. Эти гаджеты известны как «работающие на солнечной энергии. гаджет », и, как следует из их названия, они питаются от солнечной энергии. Эти гаджеты успешно завоевали актуальность и популярность в последние несколько лет. лет, и некоторые из них стали незаменимыми в домашних условиях.Пользователи приняли гаджеты на солнечной энергии, а также электронные устройства. По факту, скорость, с которой эти гаджеты стали популярными, также увеличилась за счет призыв к сохранению более зеленой земли с использованием зеленой энергии.

А теперь загляните в будущее. Визуализируйте мир, в котором все работает, используя солнечную энергию, потому что изображение будущего Земли будет неполным без наличия солнечных батарей гаджеты. Представьте себе машину, холодильник, сигнальные огни, посудомоечную машину – все используя силу солнца.В конце концов, солнце – это дар природы. Что, если бы я сказал вам, что будущее, которое вы себе представляете, есть сейчас?

Ага… со скоростью загрязнения, глобального потепления и истощения озонового слоя, нельзя допускать перехода на более зеленая сторона власти – вторая мысль. Это скорее идея, что вы должны быть счастлив обнять, так что вы сыграете свою роль в том, чтобы сделать землю более безопасной на данный момент и для будущих поколений.

Многие пользователи, не знакомые с этой идеей иметь более зеленую окружающую среду, теперь, вероятно, задаются вопросом, какие гаджеты на солнечных батареях, которые можно купить в доме.Есть так много солнечных батарей гаджеты на рынке и количество гаджетов на солнечной энергии, которые вы ищете получить буквально зависит от состояния вашего кармана и наиболее неотложных потребности.

«Итак, какие гаджеты на солнечной энергии мне купить для дома?» Вы спросите.

Эта статья была написана для того, чтобы вопрос, собрав пару гаджетов на солнечных батареях, которые будут отлично подходит для вашего дома.

10 Удивительно Гаджеты на солнечных батареях для вашего дома

Вот 10 гаджетов, которые вы можете встроить в свой дом, чтобы эффективно использовать количество энергии, производимой солнцем:

Зарядное устройство для солнечных батарей Creative Edge

В 21 ^-м век, наши телефоны стали нашим самым ценным достоянием.Пропуск длинных очередей в банке отправляя деньги через свой смартфон или разговаривая с другом, тысячи километров отсюда – это всего лишь несколько вещей, которые мы могли бы сделать с помощью наших телефонов.

Есть предел тому, какое влияние в современном мире без телефона – вы, вероятно, не захотите попробуйте это.

Вы даже не хотите оказаться в ситуации, когда ваш телефон выключен на несколько часов. Вы бы это полностью возненавидели. Определенно, мы терпеть не можем, когда у телефона кончается заряд! Однако иногда перебои в подаче электроэнергии неизбежны.Вот почему возникла идея Powerbank – заряжать наши телефоны, когда они разряжены, и мы не можем получить электричество для зарядки. Но что происходит, когда нет электричества для зарядки вашего павербанка?

Вы определенно согласитесь, что пауэрбанк на солнечной энергии отлично впишется в такую ​​ситуацию, не стал бы Вы?

С аккумулятором емкостью 5000 мАч и двойной порт для зарядки iPad и iPhone, этот пятипанельный солнечный зарядное устройство поможет вам.

Что еще? С портативным размером; позволяет легко помещаться в сумку каждый день или во время путешествий. Кроме того, его можно легко разместить у окна для зарядки от источника – солнца.

Зарядное устройство

Solar Hat Charger от SOLSOL

Ага … правильно – зарядное устройство для шляпы. Человек, который изобрел эту технологию, определенно гений. По сути, ношение этой шляпы в солнечный день дает два значения; у вас есть некоторая защита от палящего тепла, и в то же время у вас есть прямой источник питания, который нагревает вашу шляпу и готовит к зарядке вашего телефона при низком заряде батареи.Без сомнения, этот гаджет также заставит вас выглядеть действительно круто (если вы понимаете, о чем я). То есть … кто бы мог подумать, что вы заряжаете свой телефон от шляпы?

Светодиодный садовый светильник на солнечных батареях

Отдых на природе в кемпинге здорово. Мир, безмятежность, умиротворение; но потом доходит до насекомых… А-а-а. В Фактически, их присутствие заставляет вас понять, что вы действительно отдыхаете на природе.

Скоро поедете в лагерь и хотите избежать этих насекомых?

Вот решение: получите это УФ-защита от насекомых на солнечных батареях и садовая светодиодная лампа.Наряду с освещением вашего пути во время вечерней прогулки они не допускают назойливого жужжания садовых насекомых. Если вы любитель ночной жизни, это было бы отличным вложением, так как вы можете водить машину, бегать трусцой или разбейте лагерь на всю ночь (наслаждаясь прохладным бризом), не беспокоясь о тех насекомых.

Куртка ThermalTech Solar Powered

Вы устали использовать камины, чтобы избежать холода зимой? Если да, то вам стоит полностью попробовать это удивительное изобретение на солнечной энергии.Эта куртка, изготовленная из специальной ткани, притягивающей тепло, является первой в своем роде, которая использует тепло, выделяемое солнцем. Зима может быть уютной и теплой, если у вас есть куртка, которая втягивает в себя все тепло из окружающей среды и доставляет его вам. Кроме того, вы, вероятно, не получите камин, чтобы согреться, когда вы находитесь на улице зимой, но эта куртка – та, которая останется с вами насквозь.

Солнечный фонарь от Etekcity

Чтобы получить максимум удовольствия от ночных прогулок, вам также может потребоваться солнечный фонарь, чтобы не споткнуться.Всего за 2 часа полной солнечной зарядки этот фонарь может проработать до 8 часов. давая вам весь свет, который вам нужен всю ночь напролет.

GoalZero Генератор на солнечной энергии

Чтобы получить максимум удовольствия от ночных прогулок, вам также может потребоваться солнечный фонарь, чтобы не споткнуться. Всего за 2 часа полной солнечной зарядки этот фонарь может проработать до 8 часов. давая вам весь свет, который вам нужен всю ночь напролет.

Меньшие версии – это круто. Если вы хотите улучшить свою бытовую технику – не забудьте приобрести GoalZero Генератор на солнечной энергии. Это здорово иметь гаджеты на солнечных батареях, но у вас все равно останется пара гаджеты с питанием от электричества (например, холодильники, телевизоры и компьютеры).

Получается, что эти солнечные батареи генераторы – это более мощные генераторы, которые могут нести ваши ноутбуки, холодильник, блендер и другая бытовая техника с высоким рейтингом. Если ты не комфортно с обычными типами, которые вы видите на рынке, ознакомьтесь с лучшими солнечными генераторами по версии SolarGenerator.гид

Помните, они работают на солнечной энергии. означает более экологичную среду по сравнению с обычными генераторными установками которые известны тем, что загрязняют окружающую среду.

Беспроводная клавиатура Logitech Solar

Ваш компьютер уже потребляет так много энергии, так зачем позволять клавиатуре потреблять больше энергии? А теперь представьте, что у вас есть беспроводная клавиатура, которая при полной зарядке может работать до 3 месяцев? Круто, да? Ага! Это гаджет на солнечной энергии, который определенно сокращает потребление электроэнергии.

Solar Sun tree – Зарядное устройство, вдохновленное природой

Зарядное устройство позволяет одновременно заряжать mp3, iPhone, динамики и многое другое. Благодаря своему большому пространству он мог заряжать до 10 телефонов одновременно. Если у вас в доме собирается собрание или у вас есть много устройств, которые нужно постоянно заряжать, обратите внимание на это устройство и купите его для себя!

Интеллектуальное освещение Playbulb

Зарядное устройство позволяет одновременно заряжать mp3, iPhone, динамики и многое другое.Благодаря своему большому пространству он мог заряжать до 10 телефонов одновременно. Если у вас в доме собирается собрание или у вас есть много устройств, которые нужно постоянно заряжать, обратите внимание на это устройство и купите его для себя!

Пусть ваш сад сияет помощь этих светодиодных фонарей, так как они были разработаны для придания особого цветового эффекта в свой сад, не добавляя к уже громоздким счетам за электричество.

Так как светодиодный свет будет вашим сад, он будет получать прямую энергию от солнца, так что вам не о чем беспокоиться по поводу зарядки.Он также считается экологически чистым, поскольку работает на солнечной энергии.

Etun Rokus Bluetooth-динамик на солнечной энергии

Так как светодиодный свет будет вашим садом, он будет получать прямую энергию от солнца, поэтому вам не нужно беспокоиться о зарядке. Он также считается экологически чистым, поскольку работает на солнечной энергии.

Эй! Все любители музыки собираются здесь. Хотя не стоит ожидать качественной музыки и интенсивного бас звучит так же, как и другие большие динамики, вот что-то портативное, сила солнца может помочь вам в беге.Таким образом, даже при отключении электроэнергии шоу можно продолжать. Он также водостойкий – никаких опасений.

Завершить

Тебе наплевать электричества больше, все, что вам действительно нужно сделать, это достать эти гаджеты и позволить солнце делает свое дело.

8 замечательных гаджетов на солнечной энергии, которые следует использовать в каждом доме

Солнечная энергия обеспечивает более чистое и экологически чистое электричество. Но немногие люди могут позволить себе устанавливать солнечные панели в своих домах, и лишь немногие поставщики электроэнергии вложили значительные средства в производство солнечной энергии.Итак, пришло время взять солнечную энергию в свои руки.

Мы выделяем отличные устройства на солнечной энергии, которые помогут снизить расходы на электроэнергию и уменьшить зависимость от ископаемого топлива.

Ваш смартфон всегда будет заряжен портативным солнечным аккумулятором YELOMIN. Ячейка емкостью 20,00 мАч может полностью зарядить смартфон от трех до пяти раз в зависимости от модели. Есть два выходных разъема USB, поэтому вы можете заряжать два телефона одновременно.

Когда аккумулятор разряжен, просто сядьте рядом с окном для подзарядки. Светодиодные индикаторы сообщат вам, когда работает солнечная панель и состояние батареи. Приятно отметить, что внешний аккумулятор также оснащен фонариком с тремя различными режимами.

Солнечная энергия может помочь защитить ваш дом, когда вы используете солнечную уличную камеру безопасности Soliom S60. Полностью беспроводная камера выдерживает экстремальные перепады температур и является водонепроницаемой.

Когда камера обнаруживает движение, вы получите уведомление на свой смартфон благодаря приложению-компаньону. Камера также запишет видеоклип, сохранит его на карте памяти и сохранит в облаке. Ночью встроенные инфракрасные светодиодные фонари помогут скрасить то, что происходит на улице.

Чтобы узнать больше о камере, обязательно ознакомьтесь с нашим обзором Solim S60.

Даже если вас не интересует камера наблюдения, солнечная энергия может помочь обеспечить дополнительную безопасность для вашего дома.Наружный светильник с солнечным датчиком движения LECLSTAR легко устанавливается с помощью прилагаемой липкой накладки или двух винтов. Не нужно беспокоиться о проводах или чем-либо еще, свет будет заряжаться в течение дня.

Водонепроницаемый и способный противостоять любым погодным условиям, этот светильник оснащен 268 яркими светодиодами, которые обеспечивают световой поток до 1800 люмен. Встроенный датчик движения может обнаруживать движение на расстоянии до 26 футов с полем обзора 120 градусов и автоматически включает свет на 30 секунд.Когда движение больше не обнаруживается, он автоматически отключается.

Даже генераторы переходят к будущему на солнечной энергии. Портативный солнечный генератор ACOPOWER 150 Вт / ч с комбинированной панелью солнечных батарей мощностью 50 Вт – отличный способ использовать солнечную энергию по всему дому. Генератор оснащен двумя выходными разъемами USB, двумя выходами переменного тока и тремя портами постоянного тока, которые можно адаптировать к разному оборудованию. Хотя он не питает большую домашнюю электронику, он может обеспечить достаточно энергии для зарядки электричества и управления небольшими приборами, такими как вентилятор или лампа.

Входящая в комплект солнечная панель может полностью зарядить генератор и его батарею емкостью 40 800 мАч за шесть-восемь часов и складывается, когда она не используется. Генератор также можно заряжать в машине или от обычной розетки.

Ваш компьютер уже потребляет много энергии – зачем использовать еще больше для питания ваших аксессуаров? Беспроводная клавиатура Logitech K750 Solar Wireless Keyboard заряжается от солнца или искусственного света и сохраняет заряд до трех месяцев в полной темноте.

Имея толщину всего 1/3 дюйма, он будет уместен на любом столе. И не нужно беспокоиться о проводах; просто подключите небольшой приемник к любому свободному USB-порту. Клавиатура полностью совместима с Windows 10 и Windows XP.

Фонарик – еще один незаменимый инструмент для любого дома. Но всегда кажется, что всякий раз, когда он вам нужен, батареи отсутствуют или разряжены. С фонариком Goal Zero Torch 250 это не проблема.Фонарик питается от встроенной солнечной батареи. И даже если вы не можете приблизиться к солнцу, есть ручная рукоятка или USB-шнур, который можно использовать в качестве запасного.

Вы можете выбрать один из трех различных вариантов фонарика на 250 люмен: фонарик, прожектор или красный аварийный свет. На полной зарядке фонарик может проработать до 48 часов. Вы также можете зарядить смартфон с помощью встроенного USB-разъема.

Хотя он не даст вам качества звука полноценной акустической системы, беспроводная Bluetooth-колонка Eton Rugged Rukus с питанием от солнечной энергии очень портативна и хранит достаточно энергии, чтобы воспроизводить музыку в течение восьми часов при полной зарядке.Солнечная панель полностью заряжает динамик менее чем за пять часов под прямыми солнечными лучами.

Он также будет заряжать ваш смартфон через порт USB. Акустическая система водонепроницаема, что делает ее идеальной для прослушивания музыки у бассейна и общественных мероприятий.

Умный солнечный велосипедный замок Lattis Ellipse Keyless Keyless сделан для того, чтобы ваш велосипед оставался в безопасности. Замок изготовлен из кованой стали диаметром 17 мм и оснащен двойным запирающим механизмом для защиты от воров.

Если кто-то попытается взломать замок велосипеда, вы получите предупреждение через Bluetooth на свой смартфон. А когда вы будете готовы снять блокировку, просто поднесите к нему смартфон, и он автоматически разблокируется. Если ваш телефон недоступен, есть емкостная сенсорная панель для ввода кода в качестве резервного.

Эти умные функции получают питание от встроенной солнечной панели, которая постоянно заряжает замок при нормальном использовании.В экстренной ситуации вы также можете зарядить его через встроенный порт micro-USB.

Отличные солнечные гаджеты для вашего дома

Размещение солнечных батарей на крыше действительно дорогое удовольствие и во многих местах экологически неприемлемо. Но это не значит, что вы не можете начать снабжать свой дом солнечной энергией. Используя указанные выше устройства, вы можете заряжать свой телефон, освещать темноту, слушать музыку и даже защищать свой велосипед с помощью солнечной энергии. И это отличный первый шаг к более чистому миру.

Устройства на солнечной энергии также отлично подходят для использования во время перебоев в подаче электроэнергии. Обязательно ознакомьтесь с нашим списком других устройств, чтобы защитить себя в случае стихийного бедствия.

JPG vs.JPEG: в чем разница между этими форматами файлов изображений?

JPG и JPEG – это одно и то же? Или что-то совсем другое?

Читать далее

Об авторе Brent Dirks (Опубликовано 183 статей)

Брент родился и вырос на солнечном западе Техаса, окончил Техасский технический университет со степенью бакалавра журналистики.Он пишет о технологиях более 5 лет и наслаждается всем, что касается Apple, аксессуаров и безопасности.

Более От Брента Диркса

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Нажмите здесь, чтобы подписаться

5 лучших солнечных зарядных устройств для телефонов 2021 года

Зарядные устройства для телефонов на солнечных батареях, также называемые зарядными устройствами для сотовых телефонов и телефонными зарядными устройствами на солнечных батареях, набирают популярность, поскольку они постепенно становятся более эффективными, долговечными и менее дорогими.И в Интернете доступны практически тысячи вариантов.

Но не волнуйтесь, мы проделали для вас тяжелую работу и поискали в Интернете лучшие зарядные устройства для телефонов на солнечной энергии в 2021 году.

Какие особенности следует искать в зарядном устройстве для телефона на солнечной батарее

При покупке зарядного устройства для телефона на солнечной батарее необходимо помнить о нескольких вещах, которые помогут выбрать именно то, что вам нужно, в том числе:

• Тип зарядного устройства
• Выходная мощность
• Размер
• Совместимость устройств

Узнайте, сколько будут стоить солнечные батареи для вашего дома

Тип зарядного устройства

Есть два типа солнечных зарядных устройств для телефонов:

1. Прямые солнечные зарядные устройства
2. Зарядные устройства для аккумуляторов на солнечных батареях

Прямые солнечные зарядные устройства подключают солнечные панели к вашему телефону, поэтому энергия, производимая панелями, поступает непосредственно в аккумулятор вашего телефона.

Солнечное зарядное устройство для аккумуляторных батарей не подключается к вашему телефону. Вместо этого панели заряжают солнечную батарею, к которой вы можете позже подключить свой телефон, когда ему потребуется повышение.

Выходная мощность

Вы хотите убедиться, что зарядное устройство, которое вы получаете, достаточно мощное, чтобы заряжать ваши устройства. Если вы хотите зарядить только один смартфон, вам подойдет зарядное устройство на солнечной батарее с меньшей выходной мощностью.

Если вам нужно что-то, что может заряжать несколько устройств или более крупную электронику, например планшеты, вам понадобится солнечное зарядное устройство для телефона с большей мощностью.При выборе зарядного устройства для телефона на солнечной батарее хорошим практическим правилом является мощность от 10 до 15 Вт.

Размер

Размер вашего зарядного устройства важен! Поскольку вы обычно используете зарядное устройство на солнечных батареях в дороге, размер и вес имеют большое значение.

Некоторые солнечные зарядные устройства состоят из нескольких легких солнечных панелей, которые складываются, чтобы их можно было легко разместить в вашем рюкзаке. Другие более тяжелые и включают в себя резервный аккумулятор, который увеличивает вес всего, что вы несете.

Совместимость

Убедитесь, что зарядное устройство, которое вы покупаете, совместимо с вашими устройствами! Большинство зарядных устройств для телефонов на солнечных батареях могут заряжать любые USB-устройства, однако всегда рекомендуется проверить их перед покупкой.

Также следите за количеством портов зарядки в зарядном устройстве. Вы же не хотите идти в поход с тремя людьми и иметь возможность заряжать только два гаджета!

При зарядке от солнечных батарей важно отметить то, что даже если вы получите зарядку с высокой выходной мощностью и поместите ее под прямыми солнечными лучами, у них не будет возможности быстрой зарядки.С большинством зарядных устройств на солнечных батареях для полной зарядки вашего устройства потребуется не менее пяти часов.

Обычно портативные зарядные устройства для солнечных панелей предназначены для работы в качестве источника резервного питания, а не в качестве основного способа ежедневной зарядки телефона из-за их низкой скорости зарядки.

Лучшие солнечные зарядные устройства для телефонов 2021 года

Вот наш выбор лучших солнечных зарядных устройств для телефонов на рынке.

1. Солнечное USB-зарядное устройство BigBlue 28 Вт, $ 53,91.

Наш лучший выбор – BigBlue 3 с четырьмя солнечными панелями и компактным дизайном.Источник изображения: BigBlue

Цена: $ 53.91 Купить

Best: Общее солнечное зарядное устройство

Плюсы: Солнечное USB-зарядное устройство BigBlue 28 Вт – наш выбор в качестве лучшего солнечного зарядного устройства в целом. Благодаря четырем высокоэффективным складным солнечным панелям SunPower, которые помещаются в компактную сумку, их можно легко хранить в вашем рюкзаке. Он имеет три выходных USB-порта для зарядки, поэтому он может заряжать до трех устройств, при этом обеспечивая приличную мощность. Отзывы неизменно утверждают, что зарядное устройство обеспечивает достойную производительность даже в облачную погоду.

Минусы: Это зарядное устройство является более тяжелым для зарядных устройств для солнечных панелей, его вес составляет 1,3 фунта, хотя оно не поставляется с внешним аккумулятором. Хотя он хорошо поместится в вашем рюкзаке, он может вас утяжелить. Если вы хотите сохранить электроэнергию на будущее, вам необходимо приобрести аккумуляторную батарею отдельно.

Совместимость: iPhone 7s, 8, X, XR, Xs, 11, iPad, Galaxy S8, LG и другие. Несовместимо с iPad Pro.

2. Зарядное устройство для телефона на солнечной батарее Hiluckey, 47 долларов США.99

Зарядное устройство Hiluckey с четырьмя солнечными панелями и аккумуляторным блоком является одним из лучших доступных недорогих солнечных зарядных устройств для телефонов. Источник изображения: Amazon

Цена: $ 47.99 Купить

Best: Бюджетное зарядное устройство

Плюсы: Зарядное устройство для телефона на солнечных батареях Hilucky оснащено четырьмя выдвижными солнечными панелями, которые заряжают аккумуляторную батарею. Входящий в комплект аккумулятор позволяет полностью зарядить смартфон более 10 раз.Он поставляется с настройками светодиодного освещения, что делает его идеальным для использования на открытом воздухе. Он имеет два порта USB для зарядки двух устройств.

Минусы: Наличие четырех солнечных панелей делает его немного громоздким, даже если это увеличивает площадь поверхности зарядного устройства для сбора солнечного света. Это также добавит вашему рюкзаку дополнительных 1,25 фунта.

Совместимость: Почти все устройства 5 В, такие как iPhone, iPad, Samsung, Sony, Huawei, HTC, LG, Nexus, Tablet, GPS и другие.

3.Портативное солнечное зарядное устройство BEARTWO, $ 19,98

Элегантное солнечное зарядное устройство для телефона BEARTWO. Источник изображения: Amazon

Цена: $ 19.98 Купить

Лучшее: Дорожное солнечное зарядное устройство

Плюсы: Поскольку портативное солнечное зарядное устройство BEARTWO прочное, водонепроницаемое, пыленепроницаемое, ударопрочное и весит всего 7,4 унции, оно является лучшим солнечным зарядным устройством с точки зрения портативности и идеально подходит для пеших прогулок и кемпинга.Этот блок питания на солнечной батарее практически не добавляет веса вашему рюкзаку и вмещает достаточно заряда, чтобы полностью зарядить iPhone 8 примерно четыре раза. Он имеет два порта USB для одновременной зарядки до двух устройств, а также действует как фонарик.

Минусы: BEARTWO такой легкий, потому что у него всего одна небольшая солнечная панель. Это означает, что зарядка от солнца может занять очень много времени. Большинство пользователей заряжают аккумулятор как можно больше дома, а затем оставляют его на солнце, чтобы подзарядиться.

Совместимость: iPhone, Samsung, Android, Windows, GoPro, GPS, планшеты и большинство зарядных устройств USB.

4. Зарядное устройство для телефона на солнечных батареях Nekteck 21 Вт, 49,99 долларов США.

Зарядное устройство для солнечных батарей Nekteck компактно и оснащено тремя эффективными солнечными панелями производства SunPower. Источник изображения: Nekteck

Цена: $ 49.99 Купить

Плюсы: Солнечное зарядное устройство Nekteck 21 оснащено тремя высокоэффективными солнечными панелями SunPower для прямой зарядки вашего телефона.Его двойные порты зарядки имеют общую выходную мощность 15 Вт, что означает, что он будет заряжать ваш телефон быстрее, чем некоторые другие зарядные устройства на рынке. Он чрезвычайно легкий – всего 18 унций. Кроме того, он устойчив к погодным условиям.

Минусы: Это прямое солнечное зарядное устройство, поэтому ваш телефон должен быть напрямую подключен к нему для зарядки. Если вы хотите сохранить энергию для последующей зарядки, вам придется отдельно приобрести аккумуляторный блок.

Совместимость: Все iPhone, планшеты, GPS, камеры и другие устройства с поддержкой USB.

5. Зарядное устройство для телефона на солнечной батарее Anker 21 Вт, 69,99 долларов США.

Легкое и компактное зарядное устройство Anker для сотового телефона на солнечных батареях. Источник изображения: Amazon

Цена: $ 69.99 Купить

Плюсы: Солнечное зарядное устройство для телефона Anker способно заряжать два устройства одновременно с помощью трех высокоэффективных солнечных панелей SunPower. Оно компактное и легкое, что позволяет легко закрепить это портативное зарядное устройство на рюкзаке во время похода.

Минусы: По отзывам покупателей данное зарядное устройство совместимо не со всеми смартфонами.Зарядное устройство Anker не поставляется с аккумулятором, поэтому ваш телефон должен быть напрямую подключен к нему для зарядки.

Совместимость: iPhone 7, 6s, Plus, iPad Pro, iPad Air 2, iPad mini, Galaxy S7, S6, Edge, Plus, Note 5 и 4, LG, Nexus, HTC и другие.

Солнечная энергия может питать не только ваш телефон

Качество и эффективность зарядных устройств для телефонов на солнечной энергии постоянно улучшаются. Поскольку солнечные технологии продолжают совершенствоваться, однажды у нас могут появиться небольшие солнечные панели, способные вырабатывать значительное количество энергии.

До тех пор, пока не наступит этот день, зарядные устройства для телефонов на солнечной энергии лучше всего будут служить в качестве резервного варианта, а не основного источника энергии.

Ваш телефон не обязательно должен быть единственным устройством, которое вы питаете от солнечной энергии. Установив солнечные панели на крыше, вы сможете обеспечить электричеством весь свой дом. Это не только снижает ваш углеродный след, но и позволяет сэкономить тысячи долларов на счетах за коммунальные услуги.

Вы можете использовать наш единственный в своем роде солнечный калькулятор, чтобы получить смету, адаптированную к вашей конкретной крыше, и узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.

Сколько вы можете сэкономить с солнечной батареей?

Лучшие солнечные зарядные устройства для телефонов и солнечных батарей в 2021 году

Зарядные устройства

на солнечных батареях удобны для кемпинга и пеших прогулок, но вы можете использовать их для зарядки своих гаджетов … [+] бесплатно и дома.

getty

Солнечные зарядные устройства прошли долгий путь за последние несколько лет. Когда-то лучшие солнечные зарядные устройства теперь могут заряжать ваш телефон днем ​​- не так быстро, как адаптер переменного тока, но, безусловно, достаточно хороши для занятий на свежем воздухе, таких как походы и походы, или просто заряжайте мобильное оборудование возле окна. вместо того, чтобы добавлять к счету за электричество.

Они хороши не только для вашего телефона. Обычно оснащенный одним или двумя USB-портами, вы можете использовать солнечное зарядное устройство для заправки аккумулятора, чтобы вы могли потреблять эту энергию после захода солнца. Или вы можете подключить любое другое оборудование с USB-портом, например GPS, планшеты, фонарики и многое другое.

Если мобильность является приоритетом, обратите внимание на размер и вес. Если солнечные батареи развернутся, будьте уверены, что сможете жить с их общим размером. Вы можете прикрепить его к своему рюкзаку, например, для дневного похода, и зарядное устройство, которое раскладывается до четырех футов в длину, вероятно, слишком сложно, но двухфутовая панель может быть идеальной.А мощность зарядного устройства – это наиболее важная характеристика, на которую нужно обращать внимание: чем выше мощность, тем быстрее оно заряжает ваше оборудование или заряжает аккумулятор. Вот 7 лучших зарядных устройств для телефонов на солнечной энергии, которые вы можете купить сегодня.

Промокоды Amazon | 15% скидка в марте 2021 года | Forbes

Лучшее зарядное устройство для телефона на солнечной энергии

BigBlue 28 Вт Солнечное зарядное устройство

Чем выше мощность солнечного зарядного устройства, тем быстрее оно заряжает устройство. 28 Вт BigBlue – это лучшее соотношение цены и качества среди всех когда-либо встречавшихся нами бытовых солнечных зарядных устройств.Да, есть зарядные устройства, которые предлагают мощность более 28 Вт – например, Goal Zero Nomad 50, также в этом списке, выдает 50 Вт. Но это значительно дороже.

Благодаря мощности 28 Вт

BigBlue телефон можно практически зарядить всего за пару часов – при условии, что у вас есть яркое и ничем не загороженное небо и есть место, где можно разложить зарядное устройство для оптимального покрытия. BigBlue действительно занимает много места, разворачиваясь в четыре солнечные панели длиной почти три фута. Втулки позволяют повесить его на дерево или даже прикрепить к рюкзаку во время похода.

BigBlue не имеет встроенного аккумулятора, но у него есть три порта USB (два порта 2,4 А и один порт 1 А) для одновременного подключения до трех устройств – это одно из немногих зарядных устройств, которые мы видели. который может вместить более двух устройств. Он изготовлен из прочной полимерной ткани, имеет водонепроницаемость IPX4 и складывается всего до 11×6 дюймов, что позволяет легко хранить его в рюкзаке.

---

Лучшее зарядное устройство на солнечной батарее

Anker 21 Вт 2-портовое портативное USB-зарядное устройство на солнечной батарее

21-ваттное портативное солнечное зарядное устройство

Anker похоже на младшего брата BigBlue; он изготовлен из той же полимерной ткани промышленной прочности, имеет такие же втулки для подвешивания к рюкзаку и складывается до тех же 11×6 дюймов для путешествий и хранения.Но он открывается всего с тремя панелями, что означает, что он более компактный, длиной 26 дюймов (и обеспечивает несколько более скромную мощность зарядки – 21 Вт). Он также оснащен двумя USB-портами для зарядки, а не тремя, но это не большой компромисс, поскольку третий порт на 1 А на BigBlue в любом случае имеет ограниченную полезность.

Но Anker обычно продает это солнечное зарядное устройство примерно на 30 долларов дешевле, чем BigBlue, что делает его достойным. А меньший размер делает его отличным выбором, тем более что производительность аналогична.

---

Лучший банк солнечной энергии

BioLite SolarPanel 5+

BioLite SolarPanel 5+ имеет собственную подставку для ориентации на земле для зарядки, и вы также можете использовать подставку, чтобы повесить ее при необходимости. Но что примечательно в конструкции BioLite и уникально среди потребительских солнечных зарядных устройств, так это маленькие солнечные часы, которые можно использовать, чтобы найти оптимальный угол для впитывания солнечных лучей. Маленький грязный секрет заключается в том, что угол наклона панели может иметь большое значение в том, сколько энергии вы накапливаете, и все солнечные зарядные устройства должны иметь виджет, такой как солнечные часы BioLite, чтобы помочь вам установить правильный угол.

Также имеется встроенная батарея емкостью 2200 мАч, поэтому солнечная батарея может накапливать электроэнергию, даже когда к ней не подключены гаджеты. Хотите заряжать устройства напрямую? Есть порт USB для подключения телефона или другого устройства. Однако вы получаете всего 5 Вт мощности зарядки, что составляет лишь малую часть того, что вы получаете с такой моделью, как BigBlue. Тем не менее, вы можете воспользоваться 10-ваттным солнечным зарядным устройством BioLite, которое включает в себя выдвижную вторую солнечную панель и большую батарею на 3000 мАч.

---

Лучшее бюджетное солнечное зарядное устройство

Blavor Solar Power Bank

Blavor’s Solar Power Bank делает все понемногу по очень привлекательной цене.Однако давайте проясним: солнечные элементы в верхней части этого внешнего аккумулятора недостаточно велики и недостаточно эффективны, чтобы заряжать ваш телефон днем. Акцент здесь делается на внешний аккумулятор – мощный аккумулятор емкостью 10 000 мАч. Солнечная зарядка в лучшем случае является дополнительной; Blavor даже не указывает его мощность, так что считайте это запасным вариантом, если у вас нет другого выхода. Тем не менее, по прошествии достаточного времени (несколько дней) он зарядит встроенный аккумулятор или ваши мобильные устройства.

Это означает, что этот гаджет лучше всего работает, если вы отправляетесь в приключение на свежем воздухе с полностью заряженным аккумулятором.Он не только имеет два порта USB (один USB-A и USB-C), но также имеет беспроводную зарядку Qi. Он водонепроницаем с классом защиты IPX4 и оснащен двумя фонариками для очень яркого луча. Было бы здорово, если бы солнечная зарядка была более эффективной, но, вероятно, устройство было бы и дороже. Как бы то ни было, это отличное упражнение, позволяющее получить много при небольшом бюджете.

---

Лучшее прочное солнечное зарядное устройство

Солнечное зарядное устройство SunJack 15 Вт

Это трехпанельное солнечное зарядное устройство прочно, защищено от атмосферных воздействий и отличается высокой портативностью.Он складывается всего до 10,5×6,5 дюймов и имеет толщину всего дюйм, но при раскладывании обеспечивает разумную мощность 15 Вт. В разложенном виде он все еще довольно компактен – 20х10 дюймов. Он легко прикрепляется к вашему рюкзаку, поэтому вы можете позволить ему погрузиться в солнечный свет во время похода. Он должен выдерживать значительное количество злоупотреблений на открытом воздухе; он покрыт ETFE, пластиком на фторсодержащей основе, который обеспечивает большую прочность, чем многие другие материалы, и водонепроницаем, поэтому он выдержит попадание под дождь (хотя не ожидайте, что он получит какой-либо заряд во время ливня).

В отличие от таких моделей, как BigBlue, вам не нужно добавлять аккумулятор, чтобы улавливать солнечный свет – он включает блок питания на 10 000 мАч, так что вы можете дополнить его или использовать порты USB-C и USB-A QuickC Charge 3.0 для напрямую питайте ваши устройства.

---

Самое быстрое солнечное зарядное устройство

Goal Zero Nomad 50

Nomad 50

Goal Zero – одно из самых больших портативных солнечных зарядных устройств, с которыми вы столкнетесь. Он весит всего 7 фунтов и громоздок даже в сложенном виде – 11x17x2,5 дюйма.Однако откройте его, чтобы увидеть все четыре солнечные панели, и он имеет размер 17×53 дюйма, что составляет около 4,5 футов в длину. Суть в том, что он едва ли переносится и не станет хорошим попутчиком в походах или в любое время, когда вам нужно много перемещаться.

Но если вы находитесь в кемпинге или у вас есть надежная база, несколько портативных зарядных устройств будут генерировать больше энергии или заряжать ваши устройства так же быстро. Вы получаете внушительную мощность 50 Вт, которая при хорошем освещении позволяет зарядить аккумулятор емкостью 20 000 мАч всего за 3-5 часов.Немногие другие солнечные зарядные устройства могут заявить об этом.

У вас есть только один порт USB, и это только солнечное зарядное устройство – в нем нет встроенной батареи. Это означает, что вы не сможете обслуживать несколько гаджетов одновременно, используя все это самостоятельно, но лучший способ Чтобы использовать Nomad, нужно подключить его к блоку питания, а затем подключить к нему любые устройства, которые необходимо заряжать. И в таком случае это отличная альтернатива переносному генератору.

Не нужна такая большая мощность? Goal Zero продает ряд аналогичных солнечных зарядных устройств, в том числе модель с 2 панелями на 10 Вт и с 3 панелями на 20 Вт.

---

Лучший солнечный фонарик

Renogy E.Lumen 500 Многофункциональный фонарь

С Renogy E.Lumen у вас всегда будет доступ к работающему фонарику. Этот высокотехнологичный фонарик имеет встроенную батарею емкостью 2600 мАч, которая питает светодиодные лампы, а также может использоваться для зарядки или запуска ваших мобильных устройств через USB-порт в хвостовой части фонарика. В результате вы получаете небольшой блок питания, который заряжается от солнечной энергии, хотя с небольшим набором элементов на боковой панели фонарика он не будет заряжаться быстро.

Фонарик имеет световой поток 500 люмен, но с этой стороны вы также найдете светодиодные фонари, которые можно включить в различных режимах прожектора и стробоскопа. С белой и красной подсветкой для этих функций Renogy явно представляет это как фонарик, который вы, как правило, носите в своей машине. В его конец встроен небольшой заостренный молоток, которым можно разбить окно в экстренной ситуации, а также встроенный нож для ремня безопасности.

Выбор солнечных зарядных устройств для походов

Понимая основные компоненты цепочки энергоснабжения, вы на правильном пути к поиску технологии, которая соответствует вашим потребностям.

Короче говоря, вы используете или перезаряжаете свое электронное устройство , используя энергию, хранящуюся в переносной батарее , которая была получена от первоначального источника питания . Внесено в реальный заказ:

Несколько источников питания могут использоваться для зарядки блока аккумуляторов (аккумуляторной батареи) или вашего электронного устройства напрямую. Наиболее распространенные источники, от самого быстрого до самого медленного :

• Электропитание переменного тока (настенная розетка)
• 12V DC (автомобильное зарядное устройство)
• USB (любой источник: стена, автомобиль, компьютер или даже печь для сжигания древесины BioLite Wood Burning CampStove)
• Солнечная панель
• Кинетическое движение
• Водородный топливный элемент

Для подзарядки портативного блока питания, когда он находится вдали от розеток, транспортных средств или выхода USB, вам понадобится аккумулятор, который можно заряжать от солнечной энергии или других средств.

Советы по выбору солнечных зарядных устройств

Доступны несколько популярных вариантов солнечных панелей:

• Только панели жесткие или полугибкие
• Панели со встроенными аккумуляторными батареями
• Панели с автономными (раздельными) аккумуляторными батареями

Основные переменные, которые следует учитывать:

Площадь поверхности: Чем больше солнечная панель, тем больше солнечного света она собирает и тем быстрее преобразуется в энергию, хранящуюся в батарее.Панель меньшего размера, хотя ее легче упаковать, требует больше времени для зарядки аккумулятора. Большая площадь поверхности также лучше всего подходит для таких условий, как облачный покров или низкоугольный свет низкой интенсивности зимой, или когда логистические ограничения ограничивают продолжительность пребывания на солнце. Время зарядки одной и той же батареи может варьироваться от 4 до 16 часов при солнечном свете, в зависимости от площади поверхности и условий освещения.

Выходная мощность: Солнечные панели имеют мощность в ваттах. Чем выше число, тем больше электроэнергии вырабатывается в течение заданного периода времени.

Полугибкие или жесткие панели: Полугибкие солнечные панели можно складывать или сворачивать для облегчения транспортировки и открывать, чтобы обеспечить большую площадь поверхности, чем у многих жестких панелей. Подумайте также о вариантах крепления солнечной панели, чтобы вы могли надежно прикрепить ее к своему рюкзаку, велосипеду, каяку или палатке.

Водородные топливные элементы

Самая последняя инновация в портативных энергетических устройствах – это создание электричества из водорода (химическая реакция создает электричество).Для этого требуется расходный водородный картридж. Вырабатываемое им напряжение низкое, но доступно в любое время.

Аккумулятор (аккумулятор)

Емкость накопителя: Здесь указывается, сколько заряда аккумулятор может сохранить для использования в дальнейшем для подзарядки ваших устройств, прежде чем он, в свою очередь, потребует подзарядки.

Сравнивая емкость портативного аккумулятора с емкостью аккумулятора вашего устройства, вы можете получить представление о том, сколько зарядов у вас доступно.Это , обычно указывается в миллиампер-часах (мАч) или ампер-часах (Ач). Например, 2200 мАч = 2,2 Ач. Ватт-часы (Вт-ч) – еще одна мера емкости. Чтобы преобразовать ватт-часы в мАч: (Втч / Вольт) x 1000 = мАч

Совет: Передача энергии от одной батареи к другой не на 100% электрически эффективна. Таким образом, блок питания на 2000 мАч не сможет полностью зарядить батарею электроники на 1000 мАч дважды.

Для подзарядки или дозаправки вашего электронного устройства вам понадобится аккумуляторная батарея с достаточной емкостью и выходным напряжением, достаточным для передачи энергии в ваше устройство.

На сколько хватит? Узнайте емкость аккумулятора вашего устройства. Для электроники со встроенными батареями проверьте технические характеристики, чтобы узнать емкость батареи. Если в вашем устройстве используются только сменные батарейки типа AA, это не проблема. Выберите аккумулятор, в котором они есть.

Выходная мощность: Выходная мощность зарядного устройства (измеренная в вольтах) должна быть равна входному напряжению аккумулятора вашего электронного устройства. Если он ниже, вы можете разрядить аккумулятор устройства вместо его зарядки.Ой!

Большинство портативных аккумуляторных блоков заряжают небольшую персональную электронику, такую ​​как сотовые телефоны и mp3-плееры, но относительно немногие из них могут заряжать аккумулятор ноутбука.

Для небольших электронных устройств, которые можно заряжать с помощью кабеля USB, требуется выходное напряжение 5 В. Для больших электронных устройств, которым требуется вход постоянного тока (например, ноутбуков), может потребоваться выходная мощность 12–24 В. Это доступно от самых больших портативных аккумуляторных блоков.

Аккумуляторная технология: Портативные аккумуляторные блоки различаются не только емкостью и мощностью, но также технологией, размером и весом.

• NiMH (никель-металлогидридные) батареи, скорее всего, будут перезаряжаемыми батареями AA или AAA. Батарейный блок, в котором они используются, является удобным вариантом для устройств, использующих сменные батареи, таких как GPS, камера или налобный фонарь. Вместо того, чтобы заряжать устройство, вы просто меняете батареи.
• Литий-ионные и литиевые полимеры – наиболее распространенный тип портативных батарейных блоков, использующий ту же технологию, что и встроенные батареи в персональной электронике.
• Свинцово-кислотные батареи большие и тяжелые, но обеспечивают максимальную мощность и выходную мощность.

Выходные разъемы и переходники:

• Если вы купите солнечную панель с прилагаемой батареей – интегрированной или независимой – все необходимые соединители между панелью и батареей будут включены.
• Если вы покупаете солнечную панель и аккумулятор по отдельности , обратите внимание, какой выходной разъем у него есть и его пригодность для зарядки вашего устройства напрямую (если рекомендуется) или подключения к отдельной аккумуляторной батарее.Ваши варианты могут включать USB (стандартный, мини, микро), разъем (с набором переходников) или выход постоянного тока с контролем напряжения.

Как узнать номинальное входное напряжение для вашего электронного устройства? 1) Посмотрите в руководстве пользователя технические характеристики или 2) Найдите номинальное напряжение, напечатанное или проштампованное как «Выход постоянного тока» на зарядном устройстве сетевой розетки, которое, вероятно, у вас есть с вашим устройством. Затем убедитесь, что ваш портативный аккумулятор может выдавать как минимум такое же напряжение.

Ниже приведены примеры емкости аккумулятора и входного напряжения для выбранных электронных устройств. Имейте в виду, что емкость внутренней батареи зависит от производителя и модели.

Все еще решаете? Вот несколько советов специалистов REI, которые могут помочь:

Продолжительность поездки: Для поездки на выходных аккумулятора может хватить. Однако, как только он израсходован, он становится непродуктивным. Для отключения сети на неделю или более, вероятно, потребуется солнечное зарядное устройство или другой генератор.

Совет: Полностью зарядите устройства и блок питания прямо перед поездкой. Даже если вы сделали это пару недель назад, это не значит, что у них все еще есть полная зарядка.

Способ передвижения: Чтобы солнечное зарядное устройство было эффективным, необходимо длительное пребывание под прямыми солнечными лучами. Некоторые виды деятельности, такие как велотуризм и морской каякинг, хорошо подходят для солнечной зарядки «на ходу». Рюкзак в открытой местности может быть подходящим, если вы можете ориентировать панель лицом к солнцу.Но если вы путешествуете под пологом глубокого леса, нет особого смысла привязывать солнечное зарядное устройство к верхней части вашего рюкзака.

Тип батареи: Если в ваших электронных устройствах используются только батареи типа AA, подумайте о солнечном зарядном устройстве, которое может заряжать запасной набор батарей, пока в устройстве используются другие. Таким образом, вы можете повернуть 2 комплекта батарей вместо запасных.

Совет: Старайтесь не разряжать аккумулятор устройства полностью перед его зарядкой.

Размер и вес: Все зарядные устройства занимают место и увеличивают вес. Стоит ли оно того? Вам нужна неограниченная мощность, несмотря ни на что? Или достаточно одной аварийной зарядки? Чем больше (и тяжелее) блок питания, тем больше у него емкости для хранения нескольких зарядов. Что касается солнечных зарядных устройств, обратите внимание на их встроенные точки крепления: можно ли их привязать или закрепить, чтобы они не исчезли при порывах ветра?

Батарейные блоки являются дополнением, а не гарантией .Не думайте, что эти продукты полностью зарядят аккумулятор вашего устройства.

Срок службы всех аккумуляторных батарей обычно измеряется циклами разрядки / зарядки . Не все производители предоставляют эту цифру, но вы можете предположить, что аккумуляторная батарея будет иметь минимальный срок службы 500 циклов, обычно до 1000 циклов.