Компания Tegola из Италии предложила удобную альтернативу громоздким солнечным панелям, обычно применяемым в качестве дополнительного источника электроэнергии для небольших зданий. Tegola предлагает встраивать фотоэлектрические модули в черепицу, предназначенную для покрытия кровель. Каждая секция такой кровли может содержать фотоэлектрическую солнечную батарею.
Полупроводниковый р-n переход, способный преобразовывать падающее на него световое излучение в электрический ток, называют фотоэлементом. Если несколько фотоэлементов электрически и механически объединить для совместной работы в качестве источника электроэнергии, получим солнечную батарею.
Основные материалы, используемые для изготовления фотоэлементов, - кремний и арсенид галлия. GaAs обеспечивает более высокий КПД фотопреобразования - до 22 % (у Si - около 17 %), но он существенно дороже Si. К тому же производство кремния в настоящее время освоено наиболее хорошо. По этим причинам он и является основным материалом для изготовления солнечных батарей.
Под действием света на р-n-переход области р- и n-полупроводника приобретают разнополярные заряды, из-за чего на выводах фотоэлемента появляется напряжение холостого хода. Если к выводам подключить внешнюю цепь с нагрузкой, через нагрузку и фотоэлемент потечет ток, напряжение уменьшится, а при замыкании выводов через фотоэлемент будет течь ток замыкания.
Панель солнечной батареи, встраиваемая в мягкую кровлю Tegola Alaska.
Конструктивно солнечная батарея представляет собой плоскую панель, состоящую из размещенных вплотную фотоэлементов и электрических соединений, защищенную с лицевой стороны прозрачным твердым покрытием. Число фотоэлементов в батарее может быть различным, от нескольких десятков до нескольких тысяч. Площадь панели у больших промышленных солнечных батарей может достигать тысячи квадратных метров, а максимальная генерируемая мощность - десятков киловатт.
На самом деле новая черепица ничем не отличается от привычной нам, и изготавливается из натуральной красной глины с минимальным добавлением иных веществ. Использование высокотемпературной распылительной сушки позволяет создавать особенно прочные и долговечные секции черепичной кровли с традиционным красным окрасом. Такая черепица обладает более высокой устойчивостью к ударам, изменениям погодных условий и лучше защищает от влаги и жары по сравнению с традиционной черепицей.
Кроме улучшенных пассивных характеристик этого кровельного материала, каждая секция черепицы может быть оснащена специальной солнечной батареей, состоящей из четырех фотоэлектрических ячеек. Плоские и тонкие солнечные панели видны только сверху, тем самым сохраняя аутентичный вид здания снаружи, где обычный наблюдатель видит только красную черепицу. Каждая солнечная панель, интегрированная в черепичную секцию, соединяется с соседней с помощью проводов, проведенных под кровлей, образуя одну большую систему генерации напряжения. Постоянный электрический ток с кровли-электростанции направляется в аккумулятор и/или преобразователь, который преобразует его в переменный ток стандартной частоты бытовой сети.
Монтаж
Листы черепицы Tegola Solar монтируются на поверхность крыши и соединяются между собой специальным соединительным кабелем, закрепленным на поверхности черепицы. Стыки черепицы и соединительный кабель закрываются специальными накладками.
Технические характеристики
Размеры панели "ТЕГОСОЛАР":
- длина - 2,88 м;
- ширина – 0,445 м («рабочая» ширина 0,385 м);
- толщина - 7,5 мм;
