Què és una cèl·lula solar monocristal·lina
Ja hem comentat que hi ha dos tipus de panells: policristal i monocristal. Per començar, considereu un element d'un sol cristall: és més car, però més potent.
Peculiaritats
Per a aquesta bateria, es cultiva un monocristall especial de silici segons el mètode Czochralski. Aquest material és més car que una hòstia policristalina, però a causa de la seva alta qualitat, un mòdul monocristal·lí té una major eficiència. Els panells solars monocristal·lins, muntats a partir de cèl·lules individuals de silici, tenen una eficiència operativa que és d'aproximadament el 20-22%.
Els raigs de llum, que cauen a la superfície d'un sol cristall de silici, condueixen els electrons lliures al moviment dirigit. A banda i banda del cristall, hi ha cables connectats, que van al consumidor.
L'eficiència d'aquesta placa és bastant alta, ja que els raigs del sol no s'hi dispersen, sinó que es distribueixen uniformement per tota la superfície del cristall. L'àrea d'unió p-n a la placa és gran, a causa de la qual els electrons penetren d'una part del semiconductor a una altra sense obstacles.
Preu
La tecnologia de fer créixer grans cristalls monoconductors és força laboriosa, per això el preu d'aquesta bateria és sempre més alt que el d'un producte similar basat en policristalls. La diferència en el cost dels dispositius és del 10%, que és el principal desavantatge d'una bateria d'un sol cristall.
El preu d'un panell monocristal·lí amb una potència de 150 W és de 5400 rubles i una bateria de 200 W del mateix disseny costa 11.700 rubles. Molt més cars que els dispositius de 230 W i 300 W
Construcció i aplicació
Semiconductor. Per regla general, silici mono o policristalí, complementat amb altres compostos químics que contribueixen a la formació de l'efecte fotoelèctric. Està format per 2 materials amb conductivitat diferent, per la qual cosa hi ha un moviment constant d'electrons entre ells (unió p-n).
Junta: el recobriment més prim que impedeix el lliure moviment dels electrons, situat entre les capes d'un semiconductor.
Una font d'electricitat, quan es connecten a la junta, els electrons adquireixen la capacitat de superar-la; com a resultat d'això, es produeix un moviment ordenat de partícules carregades, de fet, es genera un corrent elèctric.
Acumulador: emmagatzema l'electricitat rebuda.
Controlador de càrrega: fa la funció de distribuïdor de fluxos d'energia elèctrica.
Es necessita un inversor per transformar el corrent continu en corrent altern.
Regulador de voltatge.
Per utilitzar les plaques solars com a font principal d'electricitat, és important que el nombre de dies clars prevalgui sobre els ennuvolats. Per aquest motiu, a la majoria de regions del nostre país, aquestes instal·lacions s'utilitzen principalment com a auxiliars.
Aparença
Tanmateix, l'aparença és el primer que crida l'atenció. Les monocel·les tenen una forma quadrada amb cantonades tallades i una superfície uniforme. Això es deu a les peculiaritats de la producció i l'estructura cristal·lina dels cristalls simples. Quan es creixen cristalls de silici, s'obtenen espais en blanc cilíndrics que, després d'un processament posterior, es tallen en plaques "pseudoquadrades". I la uniformitat de la superfície ve determinada per l'estricta estructura de cristall de la peça.
Les cèl·lules policristalines tenen una forma quadrada uniforme. Durant la seva producció, en una fase intermèdia, s'obtenen blancs prismàtics, que es tallen en plaques quadrades (o rectangulars). La seva superfície exterior és no homogènia a causa de la poliestructura del silici.
Això implica la primera diferència entre mòduls en monocel·les i policèl·lules. Aquesta és la densitat de farciment. Les cèl·lules policristalines omplen tota l'àrea útil de la bateria, mentre que els buits no utilitzats romanen entre les monocel·les. Això significa que, malgrat la diferència en l'eficiència de les cèl·lules individuals, el rendiment del polimòdul per unitat d'àrea pot ser més gran.
Quins mòduls triar
L'elecció de l'opció òptima s'ha de fer segons una combinació d'indicadors de cost, qualitat i tècnics. És incorrecte guiar-se només pel disseny, aquest enfocament pot provocar un malbaratament de diners. Cal cobrir les necessitats d'electricitat de la casa, afegir el marge necessari per a situacions imprevistes i per a una caiguda del rendiment amb un augment de la vida útil.
Ja heu pres la decisió de comprar una central solar, però no esteu segur de quina és millor mono o policristalina? En aquest article, analitzarem tots els pros i contres de la tecnologia.
Plaques solars policristalines. Mites i idees errònies
Per descomptat, cada venedor i fabricant està interessat a vendre exactament el seu producte i, per tant, s'han format idees errònies persistents al mercat sobre determinades tecnologies. La tecnologia de silici policristalí no és una excepció i té diferències característiques amb el silici pur monocristal·lí. Per tant, moltes característiques de les bateries polivalents s'interpreten més sovint com a avantatges. Però ho és? Aquí hi ha algunes declaracions dels venedors que venen panells solars
:
- "El silici policristalí funciona millor en temps ennuvolat!"
- "La vida útil dels polimòduls és la mateixa que la d'un sol cristall".
- "Els panells solars policristal·lins són més barats i, per tant, més assequibles"
Val la pena assenyalar que la primera afirmació en si mateixa indica que no us esteu comunicant amb un professional. Les cèl·lules solars de silici en temps ennuvolat tenen gairebé el mateix rendiment, independentment de la tecnologia. Una qualitat com el "funcionament eficient amb poca insolació" pot estar orgullosa de les cèl·lules solars amorfes "no silici", l'eficiència total de les quals oscil·la al voltant del 6-9%.
Els elements Poli són realment una mica més barats, ja que el seu procés de producció no és laboriós i ràpid. Però tenint en compte que la seva eficiència és un 15-25% menor, per aconseguir una producció comparable a la tecnologia MONO, l'àrea dels productes hauria de ser més gran. Això significa majors costos del producte (vidre, caixa, carrosseria) i costos de transport. Els costos d'instal·lació del producte, els costos de fixació i canvi també són més elevats. Què us serà més barat: tingueu en compte per vosaltres mateixos, però el preu inicial dels productes encara no és una planta d'energia solar.
El recurs del seu treball també és exagerat. Les cèl·lules solars de policristall redueixen l'eficiència significativament en un període més curt que el "silici pur".
Analitzem ara les idees errònies sobre les cèl·lules solars monocristal·lines.
Panells solars per a la llar: la màxima eficiència!
Els avantatges dels panells solars monocristal·lins són innegables. Però les lleugeres fluctuacions del preu no sempre són percebudes correctament pel comprador final. Plaques solars per a la llar
, tipus mono, és realment una mica més car i no es troba a tots els fabricants i venedors.
Els panells de silici monocristal·lí tenen diversos avantatges:
- Dimensions generals més compactes per watt de potència generada;
- Llarga vida útil amb una pèrdua mínima d'eficiència del cristall (no més del 20%, durant 25 anys);
- La més alta eficiència de conversió d'energia (de solar a elèctrica).
No n'hi ha prou per triar una tecnologia més avançada i eficient?
Principals diferències dels panells solars de pel·lícula
Podeu entendre immediatament que els panells solars de rodets de pel·lícula tenen un gran nombre de diferències amb les opcions cristal·lines.
El primer que cal parar atenció és el seu gruix, és inferior a 1 micra, a més, són molt flexibles, aquesta qualitat permet col·locar-los sobre qualsevol superfície, fins i tot sobre les cilíndriques.
A més d'aquests avantatges, les bateries de pel·lícula tenen els següents avantatges:
- Retenen els paràmetres de funcionament fins i tot en llum difusa, com a resultat, la seva energia total augmenta un 15% en relació a les varietats cristal·lines;
- Tenen un baix cost, la qual cosa significa que la seva compra serà pressupostària;
- El seu treball en sistemes d'alta potència és més eficient;
- En climes càlids, les bateries no redueixen la seva productivitat;
- Tenen una alta taxa d'absorció de l'espectre solar en forma òptica.
Per descomptat, malgrat tots els avantatges, com qualsevol altra instal·lació, les bateries de pel·lícula tenen alguns inconvenients. Aquí es poden introduir grans dimensions, en relació als panells cristal·lins, els de pel·lícula ocupen una àrea gairebé 3 vegades més gran. Un altre desavantatge és que es requereixen controladors d'alta tensió per utilitzar aquestes bateries.
Característiques dels panells monocristal·lins
El sistema monocristal·lí consta de desenes de fotocèl·lules combinades en un sol panell. Els cristalls s'obtenen creixent, segons el mètode Czochalski. Cadascun d'ells està fixat sobre una base de fibra de vidre, que protegeix de la pols i la humitat. El material dels elements és silici purificat. Les cèl·lules sensibles a la llum s'orienten en una direcció, de manera que l'eficiència dels panells monocristal·lins és superior a la dels policristalins. Altres característiques:
durada de l'operació contínua - almenys 20 anys;
L'eficiència dels cristalls simples és de mitjana de fins a un 20-22% (excloent les pèrdues de l'electricitat rebuda), en alguns casos, fins a un 20%;
el nivell d'absorció és més alt que en panells policristalins;
L'únic inconvenient dels sistemes de cristall únic és un cost més elevat, però el cost d'adquirir-los es compensa ràpidament.
Amb escassetat d'espai, quan és extremadament important aconseguir la màxima quantitat d'energia de cada metre quadrat, aquesta solució és preferible.
Característiques dels panells policristalins
Els policristalls s'obtenen per refredament gradual del silici fos. Aquesta tecnologia és més barata que el creixement artificial de cristalls simples, però, pot haver-hi granulats a les vores dels policristalls, la qual cosa comporta una disminució de la seva eficiència. La diferència fonamental dels monocristalls és l'estructura i el color heterogenis. Això es deu a les impureses i al fet que el sistema conté cristalls de diferents tipus. Peculiaritats:
L'eficiència és inferior a la dels elements de cristall únic: fins a un 17-18%;
preu assequible: la producció de panells policristalins és menys costosa;
la taxa de pèrdua de potència (degradació) dels policristalls és menor que la dels cristalls simples.
Així, si la tasca és obtenir una certa quantitat d'electricitat, quan s'utilitzen panells policristalins, caldrà una gran superfície. Hi ha l'opinió que és més rendible utilitzar-los a les regions amb predomini de dies ennuvolats: amb sol insuficient, els policristalls proporcionen més energia que els cristalls simples.
Comparació de les principals característiques dels elements monocristal·lins i policristalins
Cadascun dels sistemes té els seus pros i contres. Com determinar quin és el preferible, simple o policristall? Posem a la vostra atenció una taula comparativa, que analitza les característiques clau de cadascuna de les opcions:
|
Paràmetre |
cristalls senzills |
Policristalls |
Conclusió |
|
Coeficient de temperatura |
0,45 % |
0,45 % |
La reducció de potència en ambdós tipus de sistemes és gairebé la mateixa |
|
Taxa de degradació |
En un 3% el primer any de funcionament, en els anys posteriors, en un 0,71%. |
Un 2% el primer any de funcionament, un 0,67% els anys següents. |
La diferència és insignificant, per la qual cosa es pot descuidar. |
|
Preu |
L'alt cost es deu a la complexitat de la producció. |
10-15% més barat que les cèl·lules monocristal·lines. |
Per a molts, el preu és el factor decisiu a favor dels panells policristalins. |
|
Fotosensibilitat (a nivell de llum 600 W/m |
Amb els mateixos mòduls de potència, la diferència no supera el 10%. |
De fet, aquest indicador es pot descuidar. |
|
|
Producció anual |
Segons el laboratori PHOTON, és lleugerament superior (no més del 2%) per als cristalls simples. Tanmateix, estudis més detallats han demostrat que no només importa el tipus de panell, sinó també la marca. |
Les propietats d'una bateria solar particular són més importants: són el criteri de selecció clau. |
A l'hora d'escollir plaques solars, cal parar atenció no només al tipus de cèl·lules fotovoltaiques, sinó també a altres criteris: relació preu-rendiment, recurs declarat (període de garantia), tensió a la màxima potència i equip.
Hi ha plaques solars barates?
Especialistes i científics s'esforcen per crear bateries que estaran àmpliament disponibles per a tota la població. Amb passos petits però reeixits, s'acosten a aquest objectiu i alhora milloren els materials utilitzats en aquesta tecnologia cada vegada. Per descomptat, també hi ha fabricants que tracten descuidadament els productes que ofereixen als clients i venen amb coneixement de causa productes de baixa qualitat. Aquest és el principal problema si de sobte voleu comprar una bateria solar barata.
No només els residents de la Federació Russa, sinó també els països europeus estan convençuts que els fabricants xinesos ofereixen instal·lacions econòmiques. Es pot veure que van ser els fabricants xinesos els que van inundar el mercat de les bateries solars, obligant moltes grans empreses a declarar-se en fallida, que simplement no aguantaven la competència amb els xinesos.
Així, per exemple, cal saber quins productes poden ser econòmics i quins no. És poc probable que es trobin panells monocristal·lins barats, ja que aquests tipus inclouen els elements més potents.
Per tant, és molt important conèixer quines característiques inclou la instal·lació.
D'altra banda, hi ha empreses gegants que, gràcies a les subvencions governamentals, redueixen el cost de les plaques solars que produeixen. Aquests inclouen una gran producció alemanya i, per descomptat, russa. Si decidiu comprar productes xinesos, és millor donar preferència a alguna empresa coneguda que ja hagi justificat el seu nom al mercat.
Què és una bateria solar? És un generador de tipus fotovoltaic de corrent continu que converteix l'energia solar en energia elèctrica. Aquestes bateries utilitzen mòduls de silici: semiconductors.
Per triar un panell solar per a la teva llar, hauràs de parar atenció a alguns dels nostres consells. És a dir:
És a dir:
Quan compreu un sistema de plaques solars, tingueu en compte que s'ha d'adaptar a la vostra llar. En primer lloc, el clima de la vostra zona juga un paper important. La durada de la llum solar sobre la casa i, per descomptat, el temps del règim acumulatiu dependrà d'això. Per determinar com d'adequat és el vostre territori, haureu d'utilitzar un mapa d'il·luminació.
Considereu la quantitat de calor que voleu rebre al final. La millor opció seria una bateria que pugui cobrir aproximadament 40-80 necessitats de calor. Els sistemes que són menys eficients costaran un ordre de magnitud més. També cal tenir en compte el disseny i les capacitats de tot el sistema. Això us pot garantir l'estabilitat de la instal·lació en cas de força major.
Tots aquests càlculs es confien millor a especialistes.
Assegureu-vos de prestar atenció al fabricant de la bateria, així com al material que es va utilitzar en la producció de la cèl·lula fotoelèctrica del mòdul.Hi pot haver silici mono i policristalí
D'aquestes qualitats dependrà no només el preu, sinó també l'eficiència, així com la vida útil de la instal·lació.
Seguint aquests consells, podreu escollir el tipus d'instal·lació adequat per a la vostra zona. Però tot i així, és millor que les persones associades a aquest camp d'activitat es dediquen als vostres càlculs.
Policristalls i aplicacions solars
Les hòsties monocristal·lines són millorades i superiors als policristalls.
A causa de l'estructura flexible, es poden col·locar al terrat d'una casa o mirador.
Els elements policristalins són bons per a l'estació de carrer,
ja que només s'instal·len en una superfície plana, per a ells cal tenir cura d'un lloc separat al jardí. Quan es col·loca en un mirador, no es permet l'envidrament dels panells, ja que això comporta una disminució de l'eficiència. L'eficiència dels panells disponibles comercialment és d'aproximadament un 18%, que és inferior a la monocristal·lina. Les plaques policristalines pateixen pèrdues d'eficiència principalment a causa de la falta d'homogeneïtat de la superfície.
L'hòstia monocristal·lina flexible és convenient
Comparació de cristall simple i
Aleshores, quin panell solar és millor: monocristal·lí o policristalí? Per respondre a aquesta pregunta, primer heu d'entendre, però en què es diferencien?
La foto següent mostra dos tipus principals:
El primer que crida l'atenció és l'aparença.
Els elements d'un sol cristall tenen cantonades arrodonides i una superfície uniforme. Les cantonades arrodonides es deuen al fet que en la producció de silici monocristall s'obtenen espais en blanc cilíndrics. La uniformitat del color i l'estructura dels elements d'un sol cristall es deu al fet que es tracta d'un sol cristall de silici crescut i l'estructura del cristall és homogènia.
Al seu torn, els elements policristalins tenen una forma quadrada a causa del fet que s'obtenen blancs rectangulars durant la producció. L'heterogeneïtat del color i l'estructura dels elements policristalins es deu al fet que consisteixen en un gran nombre de cristalls heterogenis de silici i també inclouen una petita quantitat d'impureses.
La segona i probablement la principal diferència és l'eficiència de la conversió d'energia solar.
Els elements monocristal·lins i, en conseqüència, els panells basats en ells tenen l'eficiència més alta avui dia: fins a un 22% entre els produïts en sèrie i fins a un 38% per als utilitzats a la indústria espacial. El silici monocristal·lí es produeix a partir de matèries primeres altament purificades (99,999%).
Les cèl·lules policristalines disponibles comercialment tenen una eficiència de fins a un 18%. La menor eficiència es deu al fet que en la producció de silici policristalí no només s'utilitza silici primari d'alta puresa, sinó també matèries primeres secundàries (per exemple, panells solars reciclats o residus de silici de la indústria metal·lúrgica). Això condueix a l'aparició de diversos defectes en els elements policristalins, com ara límits de cristalls, microdefectes, impureses de carboni i oxigen.
L'eficiència cel·lular és la responsable en última instància de la mida física dels panells solars. Com més gran sigui l'eficiència, menor serà l'àrea del panell amb la mateixa potència.
La tercera diferència és el preu de la bateria solar.
Naturalment, el preu d'una bateria d'un sol cristall és lleugerament superior per unitat de potència. Això es deu al procés de fabricació més car i a l'ús de silici altament purificat. Tanmateix, aquesta diferència és insignificant i és d'un 10% de mitjana.
Per tant, enumerem les principals diferències entre les cèl·lules solars monocristal·lines i policristalines:
Aparença.
Eficiència.
Preu.
Com es pot veure en aquesta llista, per a una central solar no importa quin panell solar s'utilitzarà en la seva composició.Els paràmetres principals: la tensió i la potència del panell solar no depenen del tipus d'elements utilitzats, i sovint es poden trobar panells d'ambdós tipus de la mateixa potència a la venda. Per tant, l'elecció final depèn del comprador. I si no li fa vergonya el color no uniforme dels elements i una àrea una mica més gran, probablement triarà plaques solars policristalines més barates. Si aquests paràmetres li importen, llavors el panell solar monocristal·lí una mica més car serà l'opció òbvia.
En conclusió, m'agradaria assenyalar que segons les dades de l'Associació Europea EPIA l'any 2010, la producció de cèl·lules solars pel tipus de silici utilitzat en elles es distribuïa de la següent manera:
1. policristalí - 52,9%
2. monocristal·lí - 33,2%
3. amorfs, etc. - 13,9%
En altres paraules, les cèl·lules solars policristalines són les líders mundials en volum de producció.
Preu
Els panells solars en diferents fotocèl·lules tenen costos diferents. Els preus dels panells monocristal·lins són una mica més alts (normalment en el rang del 10%), a causa del procés més car i la necessitat d'utilitzar silici d'alta puresa.
Així, abans de decidir quins mòduls triar, cal decidir les condicions del seu ús, la ubicació d'instal·lació i el pressupost. De fet, a la planta d'energia solar no li importa quin panell li produeix corrent, el més important són els indicadors de potència i tensió de sortida. I aquests valors poden ser els mateixos per als productes de diferents tipus de cel·les, només diferiran en la superfície. Per tant, si les dimensions no són crítiques, podeu comprar plaques solars del mateix rendiment (en policristalls), però amb una àrea una mica més gran, costaran una mica menys.
Característiques dels panells de pel·lícula fina.
El procés de producció de panells de pel·lícula prima consisteix en la deposició al buit d'un material fotovoltaic en forma de pel·lícula fina sobre una base de substrat. Depenent de les característiques requerides, s'utilitzen diversos tipus de substrats i tipus de substàncies polvoritzades. En particular, s'utilitzen els següents materials per a la deposició de pel·lícules primes: silici amorf (a-Si), tel·lurur de cadmi (CdTe), coure, indi, gal·li, compostos de seleni - selenurs (CIS / CIGS), diversos elements orgànics (OPC)
L'eficiència de les cèl·lules solars de pel·lícula fina depèn de la qualitat i puresa del procés tecnològic i oscil·la entre el 7 i el 13%. Amb el desenvolupament de la tecnologia i la introducció de la innovació, l'augment previst de l'eficiència serà del 3%. A la dècada de 2000, el mercat dels panells de pel·lícula prima ha crescut significativament. Això es deu al desenvolupament de la tecnologia per a la deposició de pel·lícules primes i al desenvolupament del nivell de producció en general. Així, cada vegada és més fàcil comprar plaques solars, i el seu preu és cada cop més assequible.
Avantatges de les bateries de pel·lícula fina:
- baix cost de producció, per tant, un preu més baix per al conjunt del panell.
- aspecte estètic de l'estructura, a causa de la gran uniformitat.
- la possibilitat de fabricar estructures flexibles
- Es redueix el nombre de pèrdues de rendiment per calefacció o il·luminació indirecta.
Al mateix temps, les estructures de pel·lícula prima tenen diversos inconvenients:
— Es requereix una àrea d'instal·lació suficientment gran de l'estructura per garantir la conversió de la quantitat necessària d'energia solar.
- La instal·lació de més panells requereix un maquinari de muntatge addicional i un augment dels costos d'instal·lació.
- la vida útil d'aquests panells és inferior a la dels homòlegs cristal·lins.
I, tanmateix, quins panells són els més adequats per al seu ús a les llars particulars per subministrar electricitat a una casa o casa rural?
Per resoldre aquest problema, no estarà de més consultar especialistes en el camp dels convertidors d'energia solar fotoelectrònica i realitzar una avaluació quantitativa i qualitativa de tots els factors: des de l'àrea fins a la il·luminació de la superfície de muntatge. Aquesta consulta us permetrà determinar exactament què necessiteu.
Amb la manca d'espai per a la instal·lació, presteu atenció a les bateries monocristal·lines amb la màxima eficiència.Malauradament, actualment, al mercat rus de productes fotoelectrònics, en particular, els convertidors, l'elecció dels elements és limitada i, molt probablement, així com l'elecció dels mòduls del disseny o la composició de la pel·lícula requerida
En aquest cas, és possible que hàgiu de demanar mòduls a l'estranger o comprar-los a Rússia amb una comanda prèvia. No obstant això, en aquest cas, el preu de les bateries serà més elevat.
Si la gamma de preus dels materials i el treball és més important, la millor opció és utilitzar estructures sobre plaques policristalines. Us permetran proporcionar indicadors de rendiment força bons i, al mateix temps, estalviar diners.
Quan escolliu panells de pel·lícula fina, recordeu tenir en compte els requisits d'instal·lació. El cost dels treballs d'instal·lació addicionals afectarà significativament l'estimació final.
Un cop decidit el tipus i la mida de les plaques solars, us queda comprar les unitats necessàries, instal·lar i gaudir d'una de les maneres més respectuoses amb el medi ambient de generar electricitat per a les necessitats domèstiques.
Panells solars
- durador (la vida útil és de 25-30 anys)
- fàcil d'instal·lar
- fàcil de mantenir
- fiable i eficient
La producció de mòduls es basa en l'ús de silici. El silici és el segon element més abundant a l'escorça terrestre després de l'oxigen. És difícil trobar silici a la natura en la seva forma pura, sovint es troba en combinació amb oxigen - sílice (Si02). Aquest element químic té una alta reactivitat i, en la seva forma pura, és el semiconductor més important de la radioelectrònica moderna, la tecnologia informàtica i l'energia alternativa. Segons les tecnologies de fabricació, hi ha diversos tipus de panells que es milloren constantment. Els tipus de mòduls més comuns són els panells cristal·lins i de pel·lícula fina o amorfs. Les cèl·lules fotovoltaiques cristal·lines són monocristal·lines o policristalines
Panells monocristal·lins
Una hòstia de monosilici és un cristall únic en forma de lingots de silici cilíndrics de màxima puresa, a partir dels quals s'obtenen discos rectangulars de silici tallant mitjançant el mètode Czochralski. Els elements monocristal·lins són quadrats amb cantonades arrodonides o tallades, d'estructura uniforme, de 0,2-0,3 mm de gruix, blau fosc o negre amb un recobriment antireflex. Els mòduls solars monocristal·lins són molt eficients, compactes i tenen la vida útil més llarga.
La tecnologia per a la fabricació de cèl·lules solars a partir de cèl·lules d'un sol cristall és bastant cara. Això es deu a l'ús de silici altament purificat.
Panells policristalins
Les hòsties solars de polisilici es produeixen refredant gradualment la substància de silici. Aquesta tecnologia de producció requereix menys energia i el silici no és del més alt grau de purificació. Els blocs de policristalls es processen de la mateixa manera que un blanc d'un sol cristall. Els panells policristalins són un bloc de cristalls de diferents direccions, alguns cristalls són clarament visibles al tall, es tracta de quadrats blaus regulars amb recobriment antireflectant o gris platejat sense recobriment, de 0,2 - 0,3 mm de gruix. L'eficiència d'aquestes bateries és menor (del 13% al 18%).
Panells solars de pel·lícula fina (amorfs).
La principal diferència entre els panells de pel·lícula prima o amorfs és la deposició d'una fina capa de silici amorf sobre el substrat. El material del revestiment pot ser de base flexible (plàstic) o rígid (vidre o metall). Els panells amorfs es poden distingir d'altres tipus pel seu color gris fosc, són flexibles, compactes i lleugers. El cost és inferior al de silici tradicional.Aquestes bateries funcionen molt bé en aire molt polsós, tenen prou llum difusa. Les innovacions recents en el desenvolupament de pel·lícules de silici han donat lloc a la producció de cèl·lules solars eficients de múltiples unions que contenen múltiples capes de silici. Els diferents materials semiconductors absorbeixen la llum solar de manera diferent, capturant així tot l'espectre de radiació.
Disseny i aplicació
Segons el dispositiu, tots els convertidors solars es divideixen en monocristal·lins i policristalins. L'eficàcia i el cost de cada panell depèn del disseny de cada panell. Els fabricants mundials d'aquests dispositius utilitzen silici, tel·lurur de cadmi i compostos basats en coure, indi, gal·li i seleni com a fluid de treball. Els darrers èxits en aquesta àrea són les bateries, el material de treball de les quals és l'arsenur de gal·li.
La indústria nacional per a la producció de generadors solars utilitza principalment hòsties de semiconductors de silici. Els mòduls confeccionats dissenyats per generar corrent elèctric combinen un conjunt de cèl·lules amb el seu disseny. Els panells plans s'instal·len en bastidors especials amb dispositius rotatius, amb l'ajuda dels quals s'estableix el màxim angle d'incidència possible dels raigs solars sobre el semiconductor durant el dia. Una opció més econòmica però menys eficaç és utilitzar estructures fixes fixades a un angle constant determinat.
Un element important de qualsevol conjunt solar són les bateries que emmagatzemen energia elèctrica per utilitzar-la a la nit o durant les hores del dia amb poca il·luminació. Després ve de les bateries directament a la càrrega, o primer a l'inversor 12 (24) - 220 V, i després al consumidor, segons el seu tipus.
Opinió experta
Alexey Bartosh
Especialista en reparació, manteniment d'equips elèctrics i electrònica industrial.
Pregunteu a un expert
És rendible generar energia solar on hi ha molts dies lluminosos en un any. La majoria de les regions de la Federació Russa no són aptes per utilitzar només energia solar. Els generadors solars s'utilitzen més sovint només com a dispositius d'alimentació addicionals.
Conclusió
Tot i que hi ha diferències entre els diferents tipus de mòduls, no hi ha una resposta clara sobre quin mòdul solar s'adapta millor a tots els requisits possibles. El tipus de mòdul es selecciona en funció de les característiques del vostre lloc i dels requisits d'instal·lació.
En triar un mòdul, sovint es fa la pregunta: quina bateria solar és millor: monocristal·lina o policristalina, o potser amorfa? Al cap i a la fi, són els més habituals del nostre segle. S'han fet moltes investigacions per trobar la resposta. Vegem què van mostrar els resultats:
eficiència i vida útil
Els elements monocristal·lins tenen una eficiència d'un 17-22%, la seva vida útil és d'almenys 25 anys. L'eficiència del policristal·lí pot arribar al 12-18%, també serveixen durant almenys 25 anys. L'eficiència dels amorfs és del 6-8% i disminueix molt més ràpidament que el cristal·lí, no funcionen més de 10 anys.
Coeficient de temperatura
En condicions reals d'ús, les plaques solars s'escalfen, la qual cosa comporta una disminució de la potència nominal en un 15-25%. El coeficient de temperatura mitjà per a poli i mono és -0,45%, amorf -0,19%. Això vol dir que quan la temperatura augmenta 1 °C respecte a condicions estàndard, les bateries cristal·lines seran menys productives que les amorfes.
Pèrdua d'eficiència
La degradació dels mòduls solars monocristal·lins i policristalins depèn de la qualitat dels elements inicials: com més bor i oxigen contenen, més ràpidament disminueix l'eficiència. Les hòsties de polisilici tenen menys oxigen, mentre que les hòsties de monosilici tenen menys bor. Per tant, amb igualtat de qualitats del material i condicions d'ús, no hi ha una diferència particular entre el grau de degradació d'aquests i altres mòduls, de mitjana és d'un 1% anual.El silici hidrogenat s'utilitza en la producció de bateries amorfes. El contingut d'hidrogen es deu a la seva degradació més ràpida. Per tant, els cristal·lins es degraden un 20% després de 25 anys de funcionament, els amorfs són 2-3 vegades més ràpids. Tanmateix, els models de baixa qualitat poden perdre eficiència un 20% durant el primer any d'ús. Això val la pena tenir en compte a l'hora de comprar.
Preu
Aquí, la superioritat està completament al costat dels mòduls amorfs: el seu preu és més baix que els cristal·lins, a causa de la producció més barata. El segon lloc l'ocupa el poli, mentre que el mono és el més car.
Dimensions i àrea d'instal·lació
Les bateries monocristal·lines són més compactes. Per crear una matriu amb la potència necessària, es necessitaran menys panells en comparació amb altres tipus. Així, quan s'instal·len, ocuparan una mica menys d'espai. Però el progrés no s'atura, i pel que fa a la relació potència/àrea, els mòduls policristalins ja s'estan posant al dia amb mono. Els amorfs encara es queden enrere: la seva instal·lació requerirà 2,5 vegades més espai.
Sensibilitat a la llum
Els mòduls de silici amorf lideren aquí. Tenen la millor eficiència de conversió d'energia solar a causa del contingut d'hidrogen de l'element. Per tant, en comparació amb els cristal·lins, funcionen de manera més eficient en condicions de poca llum. Mono i poli, amb poca il·luminació, funcionen gairebé igual: reaccionen significativament als canvis en la intensitat de la llum.
Producció anual
Com a resultat de les proves de mòduls de diferents fabricants, es va comprovar que els monocristal·lins generen més electricitat a l'any que els policristalins. I aquests, al seu torn, són més productius que amorfs, malgrat que aquests últims generen energia fins i tot amb poca llum.
Es pot concloure que els panells solars mono i poli tenen diferències petites però importants. Tot i que el mono encara és més eficient i el rendiment d'ells és més gran, el poli seguirà sent més popular. És cert que depèn de la qualitat del producte. Tanmateix, la majoria de les grans centrals solars es munten a partir de polimòduls. Això es deu al fet que els inversors miren el cost total del projecte i el període d'amortització, i no la màxima eficiència i durabilitat.
Ara sobre les bateries amorfes. Comencem pels avantatges: el mètode per fer-los és el més senzill i el menys costós, perquè no cal tallar ni processar el silici. Això es reflecteix en el baix cost del producte final. No tenen pretensions: es poden instal·lar a qualsevol lloc i no són exigents, no tenen por de la pols i el temps ennuvolat.
Tanmateix, els mòduls amorfs també tenen desavantatges que anul·len els seus avantatges: en comparació amb els tipus anteriors, tenen la menor eficiència, es deterioren ràpidament: l'eficiència disminueix un 40% en menys de 10 anys i requereixen molt d'espai per instal·lar-los.
