Hvad er en monokrystallinsk solcelle
Vi har allerede nævnt, at der er to typer paneler: poly- og enkeltkrystal. Til at begynde med skal du overveje et enkeltkrystalelement - det er dyrere, men mere kraftfuldt.
Ejendommeligheder
Til et sådant batteri dyrkes en speciel siliciumenkeltkrystal efter Czochralski-metoden. Dette materiale er dyrere end en polykrystallinsk wafer, men på grund af sin høje kvalitet har et monokrystallinsk modul en højere effektivitet. Monokrystallinske solpaneler, samlet af individuelle siliciumceller, har en driftseffektivitet på ca. 20-22%.
Lysstråler, der falder på overfladen af en enkelt krystal af silicium, fører frie elektroner til rettet bevægelse. På begge sider af krystallen er ledninger forbundet til den, der går til forbrugeren.
Effektiviteten af en sådan plade er ret høj, da solens stråler ikke spredes i den, men er jævnt fordelt over hele overfladen af krystallen. P-n-forbindelsesområdet i pladen er stort, på grund af hvilket elektroner trænger ind fra en del af halvlederen til en anden uden hindring.
Pris
Teknologien til at dyrke store halvleder-enkeltkrystaller er ret besværlig, hvorfor prisen på et sådant batteri altid er højere end for et lignende produkt baseret på polykrystaller. Forskellen i prisen på enheder er 10%, hvilket er den største ulempe ved et enkelt-krystal batteri.
Prisen på et monokrystallinsk panel med en effekt på 150 W er 5400 rubler, og et 200 W batteri af samme design koster 11.700 rubler. Meget dyrere end 230W og 300W enheder
Design og anvendelse
Halvleder. Som regel mono- eller polykrystallinsk silicium, suppleret med andre kemiske forbindelser, der bidrager til dannelsen af den fotoelektriske effekt. Den består af 2 materialer med forskellig ledningsevne, på grund af hvilke der er en konstant bevægelse af elektroner mellem dem (p-n kryds).
Pakning - den tyndeste belægning, der forhindrer den frie bevægelse af elektroner, placeret mellem lagene af en halvleder.
En kilde til elektricitet, når den er forbundet til pakningen, erhverver elektroner evnen til at overvinde det - som et resultat af dette opstår en ordnet bevægelse af ladede partikler, faktisk genereres en elektrisk strøm.
Akkumulator - gemmer den modtagne elektricitet.
Charge controller - udfører funktionen af en distributør af elektriske energistrømme.
En inverter er nødvendig for at omdanne jævnstrøm til vekselstrøm.
Strøm regulator.
For at bruge solpaneler som hovedkilden til elektricitet er det vigtigt, at antallet af klare dage går frem for overskyede. Af denne grund bruges sådanne installationer i de fleste regioner i vores land hovedsageligt som hjælpeanlæg.
Udseende
Udseendet er dog det første, der fanger øjet. Monoceller har en firkantet form med afskårne hjørner og en ensartet overflade. Dette skyldes de særlige forhold ved produktionen og krystalstrukturen af enkeltkrystaller. Ved dyrkning af siliciumkrystaller opnås cylindriske emner, som efter yderligere forarbejdning skæres i sådanne "pseudo-firkantede" plader. Og ensartetheden af overfladen bestemmes af arbejdsemnets strenge krystalstruktur.
Polykrystallinske celler har en jævn kvadratisk form. Under deres produktion, på et mellemtrin, opnås prismatiske emner, som skæres i kvadratiske (eller rektangulære) plader. Deres ydre overflade er inhomogen på grund af polystrukturen af silicium.
Dette indebærer den første forskel mellem moduler på mono- og polyceller. Dette er fyldningstætheden. Polykrystallinske celler fylder hele det brugbare område af batteriet, mens ubrugte hulrum forbliver mellem monoceller. Dette betyder, at på trods af forskellen i effektiviteten af individuelle celler, kan ydeevnen af polymodulet pr. arealenhed være højere.
Hvilke moduler skal man vælge
Valget af den optimale mulighed bør foretages i henhold til en kombination af omkostninger, kvalitet og tekniske indikatorer. Det er forkert kun at blive styret af designet, en sådan tilgang kan forårsage spild af penge. Det er nødvendigt at imødekomme husets behov for elektricitet, tilføje den nødvendige margen til uforudsete situationer og for et fald i ydeevnen med en forøgelse af levetiden.
Du har allerede taget en beslutning om at købe et solcelleanlæg, men du er ikke sikker på, hvad der er bedst mono- eller polykrystallinsk? I denne artikel vil vi analysere alle fordele og ulemper ved teknologi.
Polykrystallinske solpaneler. Myter og misforståelser
Selvfølgelig er enhver sælger og producent interesseret i at sælge præcis deres produkt, og derfor er der opstået vedvarende misforståelser på markedet vedrørende visse teknologier. Polykrystallinsk siliciumteknologi er ingen undtagelse og har karakteristiske forskelle fra monokrystallinsk, ren silicium. Derfor fortolkes mange funktioner ved poly-batterier oftere som fordele. Men er det? Her er nogle erklæringer om sælgere, der sælger solpaneler
:
- "Polykrystallinsk silicium klarer sig bedre i overskyet vejr!"
- "Levetiden for poly-moduler er den samme som for en enkelt krystal."
- "Polykrystallinske solpaneler er billigere og derfor mere overkommelige"
Det er værd at bemærke, at den første erklæring i sig selv indikerer, at du ikke kommunikerer med en professionel. Siliciumsolceller i overskyet vejr har næsten samme ydeevne, uanset teknologi. En sådan kvalitet som "effektiv drift ved lavt lysindfald" kan være stolt af "ikke-silicium", amorfe solceller, hvis samlede effektivitet svinger omkring 6-9%.
Poli - elementer er virkelig lidt billigere, da deres produktion ikke er besværlig og hurtig. Men i betragtning af, at deres effektivitet er 15-25% lavere, for at opnå en produktion, der kan sammenlignes med MONO-teknologi, bør området for produkterne være større. Det betyder højere omkostninger for produktet (glas, æske, karosseri) og transportomkostninger. Omkostningerne til produktinstallation, omkostningerne til fastgørelsesanordninger og omskiftning er også højere. Hvad vil være billigere for dig - overvej selv, men den oprindelige pris på produkterne er endnu ikke et solcelleanlæg.
Ressourcen af deres arbejde er også overdrevet. Poly-krystal solceller reducerer effektiviteten væsentligt i en kortere periode end "rent silicium".
Lad os nu analysere misforståelserne vedrørende monokrystallinske solceller.
Solpaneler til hjemmet - den højeste effektivitet!
Fordelene ved monokrystallinske solpaneler er ubestridelige. Men små udsving i prisen opfattes ikke altid korrekt af slutkøberen. Solpaneler til hjemmet
, type mono, er virkelig lidt dyrere og findes ikke hos alle producenter og sælgere.
Monokrystallinske siliciumpaneler har en række fordele:
- Mere kompakte overordnede dimensioner pr. genereret watt strøm;
- Lang levetid med minimalt tab af krystaleffektivitet (ikke mere end 20%, over 25 år);
- Den højeste effektivitet af energikonvertering (fra sol til elektrisk).
Er dette ikke nok til at træffe et valg hen imod en mere avanceret og effektiv teknologi?
Film solpaneler vigtigste forskelle
Du kan umiddelbart forstå, at filmrulle solpaneler har et stort antal forskelle fra krystallinske muligheder.
Den første ting du skal være opmærksom på er deres tykkelse, den er mindre end 1 mikron, desuden er de meget fleksible, denne kvalitet gør det muligt at placere dem på enhver overflade, selv på cylindriske.
Ud over disse fordele har filmbatterier følgende fordele:
- De bevarer driftsparametrene selv i diffust lys, som følge heraf øges deres samlede energi med 15% i forhold til krystallinske varianter;
- De har en lav pris, hvilket betyder, at deres indkøb vil være budgetmæssigt;
- Deres arbejde i højeffektstrømsystemer er mere effektivt;
- I varme klimaer reducerer batterier ikke deres produktivitet;
- De har en høj absorptionshastighed af solspektret i optisk form.
På trods af alle fordelene, som enhver anden installation, har filmbatterier selvfølgelig nogle ulemper. Store dimensioner kan indtastes her, i forhold til krystallinske paneler, film dem optager et areal næsten 3 gange større. En anden ulempe er, at der kræves styreenheder af højspændingstypen for at bruge sådanne batterier.
Funktioner af monokrystallinske paneler
Det monokrystallinske system består af snesevis af fotoceller kombineret i et enkelt panel. Krystaller fås ved dyrkning - efter Czochalski-metoden. Hver af dem er fastgjort på en glasfiberbase, som beskytter mod støv og fugt. Elementernes materiale er renset silicium. Lysfølsomme celler er orienteret i én retning, på grund af hvilken effektiviteten af monokrystallinske paneler er højere end polykrystallinske. Andre funktioner:
varighed af kontinuerlig drift - mindst 20 år;
Effektiviteten af enkeltkrystaller er i gennemsnit op til 20-22% (eksklusive tab af den modtagne elektricitet), i nogle tilfælde - op til 20%;
absorptionsniveauet er højere end i polykrystallinske paneler;
Den eneste ulempe ved enkeltkrystalsystemer er en højere omkostning, men omkostningerne ved at anskaffe dem betaler sig hurtigt.
Med pladsmangel, hvor det er ekstremt vigtigt at opnå den maksimale mængde energi fra hver kvadratmeter, er en sådan løsning at foretrække.
Funktioner af polykrystallinske paneler
Polykrystaller opnås ved gradvis afkøling af smeltet silicium. Denne teknologi er billigere end den kunstige vækst af enkeltkrystaller, men der kan være kornethed ved kanterne af polykrystaller, hvilket fører til et fald i deres effektivitet. Den grundlæggende forskel fra enkeltkrystaller er den heterogene struktur og farve. Dette skyldes urenheder og det faktum, at systemet indeholder krystaller af forskellige typer. Ejendommeligheder:
Effektiviteten er lavere end for enkeltkrystalelementer - op til 17-18%;
overkommelig pris - produktionen af polykrystallinske paneler er billigere;
hastigheden af effekttab (nedbrydning) af polykrystaller er mindre end for enkeltkrystaller.
Hvis opgaven er at opnå en vis mængde elektricitet, vil der ved brug af polykrystallinske paneler kræves et stort areal. Der er en opfattelse af, at det er mere rentabelt at bruge dem i regioner med en overvægt af overskyede dage - med utilstrækkelig sol giver polykrystaller mere energi end enkeltkrystaller.
Sammenligning af de vigtigste egenskaber ved enkeltkrystal og polykrystallinske elementer
Hvert af systemerne har sine fordele og ulemper. Hvordan bestemmer man, hvad der er at foretrække, enkelt- eller polykrystaller? Vi gør dig opmærksom på en sammenlignende tabel, som diskuterer de vigtigste egenskaber ved hver af mulighederne:
|
Parameter |
enkeltkrystaller |
Polykrystaller |
Konklusion |
|
Temperaturkoefficient |
0,45 % |
0,45 % |
Effektreduktionen i begge typer systemer er næsten den samme |
|
Nedbrydningshastighed |
Med 3% i det første driftsår, i de efterfølgende år - med 0,71%. |
Med 2 % i det første driftsår, med 0,67 % i de efterfølgende år. |
Forskellen er ubetydelig, så den kan negligeres. |
|
Pris |
De høje omkostninger skyldes kompleksiteten af produktionen. |
10-15 % billigere end monokrystallinske celler. |
For mange er prisen den afgørende faktor til fordel for polykrystallinske paneler. |
|
Lysfølsomhed (ved lysniveau 600 W/m |
Med de samme strømmoduler overstiger forskellen ikke 10 %. |
Faktisk kan denne indikator negligeres. |
|
|
Årlig produktion |
Ifølge PHOTON-laboratoriet er det lidt højere (ikke mere end 2%) for enkeltkrystaller. Mere detaljerede undersøgelser har dog vist, at det ikke kun er paneltypen, der betyder noget, men også mærket. |
Egenskaberne ved et bestemt solcellebatteri er vigtigere - de er det vigtigste udvælgelseskriterium. |
Når du vælger solpaneler, er det nødvendigt at være opmærksom ikke kun på typen af fotovoltaiske celler, men også på andre kriterier: pris-ydelsesforhold, erklæret ressource (garantiperiode), spænding ved maksimal effekt og udstyr.
Findes der billige solpaneler?
Specialister og videnskabsmænd stræber efter at skabe batterier, der bliver bredt tilgængelige for hele befolkningen. Med små, men vellykkede skridt nærmer de sig dette mål og forbedrer samtidig materialerne, der bruges i denne teknologi hver gang. Selvfølgelig er der også producenter, der skødesløst behandler de varer, de tilbyder kunderne, og bevidst sælger produkter af lav kvalitet. Dette er hovedproblemet, hvis du pludselig vil købe et billigt solcellebatteri.
Ikke kun indbyggere i Den Russiske Føderation, men også europæiske lande er overbevist om, at billige installationer tilbydes af kinesiske producenter. Det kan ses, at det var kinesiske producenter, der oversvømmede solbatterimarkedet, hvilket tvang mange store virksomheder til at erklære sig selv konkurs, som simpelthen ikke kunne holde til konkurrencen med kineserne.
Så du skal for eksempel vide, hvilke produkter der kan være budgettet, og hvilke der ikke er. Det er usandsynligt, at der findes billige monokrystallinske paneler, da disse typer indeholder de mest kraftfulde elementer.
Derfor er det meget vigtigt at vide, hvilke egenskaber installationen indeholder.
På den anden side er der gigantiske virksomheder, der takket være statstilskud reducerer omkostningerne til de solpaneler, de producerer. Disse omfatter stor tysk og selvfølgelig russisk produktion. Hvis du beslutter dig for at købe kinesiske produkter, er det bedre at foretrække et kendt firma, der allerede har retfærdiggjort sit navn på markedet.
Hvad er et solcellebatteri? Det er en fotovoltaisk jævnstrømsgenerator, der omdanner solenergi til elektrisk energi. Sådanne batterier bruger siliciummoduler - halvledere.
For at vælge et solcellebatteri til dit hjem, skal du være opmærksom på et par af vores tips. Nemlig:
Nemlig:
Når du køber et solcelleanlæg, skal du huske på, at det skal passe til dit hjem. For det første spiller klimaet i dit område en stor rolle. Varigheden af sollys over huset og selvfølgelig tidspunktet for det akkumulerende regime vil afhænge af det. For at afgøre, hvor egnet dit område er, skal du bruge et belysningskort.
Overvej den mængde varme, du ønsker at modtage i sidste ende. Den bedste mulighed ville være et batteri, der kan dække cirka 40-80 varmebehov. Systemer, der er mindre effektive, vil koste en størrelsesorden mere. Det er også nødvendigt at tage højde for hele systemets design og muligheder. Dette kan garantere dig stabiliteten af installationen i tilfælde af force majeure.
Alle disse beregninger er bedst betroet til specialister.
Sørg for at være opmærksom på producenten af batteriet, såvel som det materiale, der blev brugt i produktionen af modulets fotocelle.Der kan være både mono- og polykrystallinsk silicium
Det er af disse kvaliteter, at ikke kun prisen afhænger af, men også effektiviteten såvel som installationens levetid.
Ved at følge disse tips, vil du være i stand til at vælge den type installation, der passer til dit område. Men alligevel er det bedre, at folk, der er tilknyttet dette aktivitetsområde, er engageret i dine beregninger.
Polykrystaller og solenergiapplikationer
Monokrystallinske wafere er forbedrede og overlegne i forhold til polykrystaller.
På grund af den fleksible struktur kan de placeres på taget af et hus eller havepavillon.
Polykrystallinske elementer er gode til gadestationer,
da de kun er installeret på en flad overflade, for dem er det nødvendigt at passe et separat sted i haven. Når de placeres i et lysthus, er ruder af paneler ikke tilladt, da dette resulterer i et fald i effektiviteten. Effektiviteten af kommercielt tilgængelige paneler er ca. 18%, hvilket er lavere end monokrystallinske. Polykrystallinske plader lider af effektivitetstab hovedsageligt på grund af overfladeinhomogenitet.
Fleksibel monokrystallinsk wafer er praktisk
Sammenligning af enkeltkrystal og
Så hvilket solpanel er bedre - monokrystallinsk eller polykrystallinsk? For at besvare dette spørgsmål skal du først forstå, men hvordan adskiller de sig?
Billedet nedenfor viser to hovedtyper:
Det første, der fanger dit øje, er udseendet.
Enkeltkrystalelementer har afrundede hjørner og en ensartet overflade. Afrundede hjørner skyldes det faktum, at der ved produktion af enkeltkrystal silicium opnås cylindriske emner. Ensartetheden af farven og strukturen af enkeltkrystalelementer skyldes, at dette er en enkelt dyrket siliciumkrystal, og krystalstrukturen er homogen.
Til gengæld har polykrystallinske elementer en firkantet form på grund af det faktum, at rektangulære emner opnås under produktionen. Heterogeniteten af farven og strukturen af polykrystallinske elementer skyldes det faktum, at de består af et stort antal heterogene siliciumkrystaller og også omfatter en lille mængde urenheder.
Den anden og sandsynligvis den største forskel er effektiviteten af solenergikonvertering.
Monokrystallinske elementer og følgelig paneler baseret på dem har den højeste effektivitet i dag - op til 22% blandt masseproducerede og op til 38% for dem, der bruges i rumindustrien. Monokrystallinsk silicium er fremstillet af højt oprensede råmaterialer (99,999%).
Kommercielt tilgængelige polykrystallinske celler har en effektivitet på op til 18%. Den lavere effektivitet skyldes, at der ved produktionen af polykrystallinsk silicium ikke kun anvendes primært silicium af høj renhed, men også sekundære råmaterialer (f.eks. genanvendte solpaneler eller siliciumaffald fra den metallurgiske industri). Dette fører til forekomsten af forskellige defekter i polykrystallinske elementer, såsom krystalgrænser, mikrodefekter, kulstof- og oxygenurenheder.
Celleeffektiviteten er i sidste ende ansvarlig for den fysiske størrelse af solpaneler. Jo højere effektivitet, jo mindre vil panelarealet være ved samme effekt.
Den tredje forskel er prisen på solbatteriet.
Prisen på et enkelt-krystal batteri er naturligvis lidt højere pr. strømenhed. Dette skyldes den dyrere fremstillingsproces og brugen af højt renset silicium. Denne forskel er dog ubetydelig og er i gennemsnit omkring 10 %.
Så vi lister de vigtigste forskelle mellem monokrystallinske og polykrystallinske solceller:
Udseende.
Effektivitet.
Pris.
Som det kan ses af denne liste, er det for et solenergianlæg ligegyldigt, hvilket solpanel der skal bruges i dets sammensætning.De vigtigste parametre - solpanelets spænding og effekt afhænger ikke af typen af anvendte elementer, og du kan ofte finde paneler af begge typer af samme effekt på udsalg. Så det endelige valg er op til køberen. Og hvis han ikke er flov over elementernes uensartede farve og et lidt større areal, så vil han nok vælge billigere polykrystallinske solpaneler. Hvis disse parametre betyder noget for ham, så vil det lidt dyrere monokrystallinske solpanel være det oplagte valg.
Afslutningsvis vil jeg gerne bemærke, at ifølge dataene fra European Association EPIA i 2010 blev produktionen af solceller efter den type silicium, der blev brugt i dem, fordelt som følger:
1. polykrystallinsk - 52,9 %
2. monokrystallinsk - 33,2 %
3. amorf osv. - 13,9 %
Med andre ord er polykrystallinske solceller førende i verden med hensyn til produktionsvolumen.
Pris
Solpaneler på forskellige fotoceller har forskellige omkostninger. Priserne for monokrystallinske paneler er noget højere (typisk i intervallet 10%) på grund af den dyrere proces og behovet for at bruge silicium med høj renhed.
Før du beslutter dig for, hvilke moduler du skal vælge, skal du derfor tage stilling til betingelserne for deres brug, installationsplacering og budget. Faktisk er solenergianlægget ligeglad med hvilket panel der producerer strøm til det, det vigtigste er udgangseffekten og spændingsindikatorerne. Og disse værdier kan være de samme for produkter på forskellige typer celler, de vil kun afvige i overfladeareal. Derfor, hvis dimensionerne ikke er kritiske, kan du købe solpaneler med samme ydeevne (på polykrystaller), men med et lidt større areal vil de koste lidt mindre.
Karakteristika for tyndfilmspaneler.
Fremstillingsprocessen af tyndfilmspaneler består i vakuumaflejring af et fotovoltaisk materiale i form af en tynd film på en substratbase. Afhængigt af de krævede egenskaber anvendes forskellige typer substrater og typer af sprøjtede stoffer. Specielt anvendes følgende materialer til aflejring af tynde film: amorft silicium (a-Si), cadmiumtellurid (CdTe), kobber, indium, gallium, selenforbindelser - selenider (CIS / CIGS), forskellige organiske grundstoffer (OPC)
Tyndfilmssolcellernes effektivitet afhænger af kvaliteten og renheden af den teknologiske proces og varierer fra 7 til 13 %. Med udviklingen af teknologi og introduktion af innovation vil den forventede stigning i effektiviteten være 3%. I 2000'erne er markedet for tyndfilmspaneler vokset markant. Dette skyldes udviklingen af teknologi til aflejring af tynde film og udviklingen af produktionsniveauet generelt. Det bliver således lettere at købe solpaneler, og prisen på dem bliver mere overkommelig.
Fordele ved tyndfilmsbatterier:
- lave produktionsomkostninger, derfor en lavere pris for panelet som helhed.
- æstetisk udseende af strukturen på grund af høj ensartethed.
- muligheden for at fremstille fleksible strukturer
- Antallet af ydelsestab på grund af opvarmning eller indirekte belysning reduceres.
Samtidig har tyndfilmstrukturer en række ulemper:
— et tilstrækkeligt stort installationsområde af strukturen er påkrævet for at sikre konverteringen af den nødvendige mængde solenergi.
- installation af flere paneler kræver yderligere monteringshardware og øgede installationsomkostninger.
- levetiden for sådanne paneler er lavere end for krystallinske modparter.
Og alligevel, hvilke paneler er bedst egnede til brug i private husholdninger til at levere elektricitet til et hus eller sommerhus?
For at løse dette problem vil det ikke skade at konsultere specialister inden for fotoelektroniske solenergikonvertere og foretage en kvantitativ og kvalitativ vurdering af alle faktorer: fra område til belysning af monteringsoverfladen. Denne konsultation giver dig mulighed for at bestemme præcis, hvad du har brug for.
Med mangel på plads til installation skal du være opmærksom på monokrystallinske batterier med maksimal effektivitet.Desværre, i øjeblikket på det russiske marked for fotoelektroniske produkter, især konvertere, er valget af elementer begrænset og højst sandsynligt såvel som valget af moduler med det nødvendige design eller filmsammensætning
I dette tilfælde skal du muligvis bestille moduler fra udlandet eller købe dem i Rusland på forudbestilling. Men i dette tilfælde vil prisen på batterier være højere.
Hvis prisklassen for materialer og arbejde er vigtigere, så er den bedste mulighed at bruge strukturer på polykrystallinske plader. De vil give dig mulighed for at give ret gode præstationsindikatorer og samtidig spare nogle penge.
Når du vælger tyndfilmspaneler, skal du huske at overveje installationskrav. Omkostningerne til yderligere installationsarbejde vil i væsentlig grad påvirke det endelige skøn.
Når du har besluttet dig for typen og størrelsen af solpaneler, er det stadig for dig at købe de nødvendige enheder, installere og nyde at bruge en af de mest miljøvenlige måder at generere elektricitet til husholdningsbehov.
Solpaneler
- holdbar (levetid er 25-30 år)
- let at installere
- let at vedligeholde
- pålidelige og effektive
Produktionen af moduler er baseret på brug af silicium. Silicium er det næstmest udbredte grundstof i jordskorpen efter ilt. Det er svært at finde silicium i naturen i sin rene form, oftest findes det i kombination med oxygen - silica (Si02). Dette kemiske grundstof har en høj reaktivitet og er i sin rene form den vigtigste halvleder i moderne radioelektronik, computerteknologi og alternativ energi. Afhængigt af fremstillingsteknologier er der flere typer paneler, der konstant bliver forbedret. De mest almindelige typer af moduler er krystallinske og tyndfilm eller amorfe paneler. Krystallinske fotovoltaiske celler er enten monokrystallinske eller polykrystallinske
Monokrystallinske paneler
En monosiliciumwafer er en enkelt krystal i form af cylindriske, maksimalt rene siliciumbarrer, hvorfra rektangulære siliciumskiver opnås ved skæring ved hjælp af Czochralski-metoden. Monokrystallinske elementer er firkanter med afrundede eller afskårne hjørner, ensartet i struktur, 0,2-0,3 mm tykke, mørkeblå eller sorte med en antirefleksbelægning. Monokrystallinske solcellemoduler er yderst effektive, kompakte og har den længste levetid.
Teknologien til fremstilling af solceller fra enkeltkrystalceller er ret dyr. Dette skyldes brugen af højt renset silicium.
Polykrystallinske paneler
Solvafler af polysilicium fremstilles ved gradvis afkøling af siliciumstoffet. Denne produktionsteknologi kræver mindre energi, og silicium er ikke af den højeste grad af rensning. Blokke af polykrystaller behandles på samme måde som et enkeltkrystalemne. Polykrystallinske paneler er en blok af krystaller i forskellige retninger, nogle krystaller er tydeligt synlige på snittet, disse er almindelige blå firkanter med anti-reflekterende belægning eller sølvgrå uden belægning, 0,2 - 0,3 mm tyk. Effektiviteten af sådanne batterier er lavere (fra 13% til 18%).
Tyndfilm (amorfe) solpaneler
Den største forskel mellem tyndfilm eller amorfe paneler er aflejringen af et tyndt lag af amorft silicium på underlaget. Foringsmaterialet kan være enten fleksibelt (plastic) eller stivt (glas eller metal) base. Amorfe paneler kan skelnes fra andre typer ved deres mørkegrå farve, de er fleksible, kompakte og lette. Prisen er lavere end traditionel silicium.Sådanne batterier fungerer godt i meget støvet luft, de har nok diffust lys. Nylige innovationer inden for udvikling af siliciumfilm har ført til produktion af effektive multi-junction solceller, der indeholder flere lag silicium. Forskellige halvledermaterialer absorberer sollys forskelligt og indfanger således hele spektret af stråling.
Design og anvendelse
Ifølge enheden er alle solkonvertere opdelt i monokrystallinske og polykrystallinske. Designet af hvert panel bestemmer dets effektivitet og omkostninger. Verdensproducenter af disse enheder bruger silicium, cadmiumtellurid og forbindelser baseret på kobber, indium, gallium og selen som arbejdsvæske. De seneste resultater på dette område er batterier, hvis arbejdsmateriale er galliumarsenid.
Den indenlandske industri til produktion af solgeneratorer bruger hovedsageligt siliciumhalvlederwafere. Færdiglavede moduler designet til at generere elektrisk strøm kombinerer et sæt celler med deres design. Flade paneler er installeret på specielle stativer med roterende enheder, ved hjælp af hvilke den maksimalt mulige indfaldsvinkel for solens stråler på halvlederen indstilles i løbet af dagen. En billigere, men mindre effektiv mulighed er at bruge faste strukturer indstillet til en bestemt konstant vinkel.
Et vigtigt element i enhver solcellesamling er batterier, der lagrer elektrisk energi til brug om natten eller i svagt oplyste tidspunkter på dagen. Derefter kommer det fra batterierne direkte til belastningen, eller først til inverteren 12 (24) - 220 V, og derefter til forbrugeren, afhængigt af dens type.
Ekspertudtalelse
Alexey Bartosh
Specialist i reparation, vedligeholdelse af elektrisk udstyr og industriel elektronik.
Spørg en ekspert
Det er rentabelt at generere solenergi, hvor der er mange lyse dage på et år. De fleste regioner i Den Russiske Føderation er uegnede til kun at bruge solenergi. Solgeneratorer bruges oftere kun som ekstra strømforsyningsenheder.
Konklusion
Selvom der er forskel på forskellige typer af moduler, er der ikke noget klart svar på, hvilket solcellemodul der passer bedst til alle mulige krav. Modultypen vælges afhængigt af egenskaberne på dit websted og installationskravene.
Når man vælger et modul, stilles spørgsmålet ofte: hvilket solcellebatteri er bedre - monokrystallinsk eller polykrystallinsk, eller måske amorft? De er trods alt de mest almindelige i vores århundrede. Der er lavet meget forskning for at finde svaret. Lad os se, hvad resultaterne viste:
effektivitet og levetid
Monokrystallinske elementer har en effektivitet på omkring 17-22%, deres levetid er mindst 25 år. Effektiviteten af polykrystallinsk kan nå 12-18%, de tjener også i mindst 25 år. Effektiviteten af amorfe er 6-8% og falder meget hurtigere end krystallinske, de arbejder ikke mere end 10 år.
Temperaturkoefficient
Under reelle brugsforhold opvarmes solpanelerne, hvilket fører til et fald i den nominelle effekt med 15-25%. Den gennemsnitlige temperaturkoefficient for poly og mono er -0,45%, amorf -0,19%. Det betyder, at når temperaturen stiger med 1°C fra standardbetingelser, vil krystallinske batterier være mindre produktive end amorfe batterier.
Tab af effektivitet
Nedbrydningen af solcellemonokrystallinske og polykrystallinske moduler afhænger af kvaliteten af de oprindelige elementer - jo mere bor og oxygen de indeholder, jo hurtigere falder effektiviteten. Polysiliciumwafers har mindre ilt, mens monosiliciumwafers har mindre bor. Derfor, med samme kvaliteter af materialet og brugsbetingelserne, er der ingen særlig forskel mellem graden af nedbrydning af disse og andre moduler, i gennemsnit er det omkring 1% om året.Hydrogeneret silicium bruges til fremstilling af amorfe batterier. Indholdet af brint skyldes dets hurtigere nedbrydning. Så krystallinske nedbrydes med 20% efter 25 års drift, amorfe dem er 2-3 gange hurtigere. Men modeller af lav kvalitet kan miste effektiviteten med 20 % i det første års brug. Dette er værd at overveje, når du køber.
Pris
Her er overlegenheden helt på siden af amorfe moduler - deres pris er lavere end krystallinske, grundet billigere produktion. Andenpladsen er besat af poly, mens mono er den dyreste.
Dimensioner og installationsområde
Monokrystallinske batterier er mere kompakte. For at skabe et array med den krævede effekt, vil der være behov for færre paneler sammenlignet med andre typer. Så når de er installeret, vil de fylde lidt mindre. Men fremskridtet står ikke stille, og med hensyn til effekt/arealforhold er polykrystallinske moduler allerede ved at indhente mono. Amorfe dem halter stadig efter dem - deres installation vil kræve 2,5 gange mere plads.
Lysfølsomhed
Amorfe siliciummoduler er førende her. De har den bedste solenergikonverteringseffektivitet på grund af brintindholdet i elementet. Derfor, sammenlignet med krystallinske, fungerer de mere effektivt under dårlige lysforhold. Mono og poly, i dårlig belysning, fungerer omtrent det samme - de reagerer betydeligt på ændringer i lysintensiteten.
Årlig produktion
Som et resultat af test af moduler fra forskellige producenter blev det fundet, at monokrystallinske genererer mere elektricitet om året end polykrystallinske. Og disse er til gengæld mere produktive end amorfe, på trods af at sidstnævnte genererer energi selv i svagt lys.
Det kan konkluderes, at mono- og poly-solpaneler har små, men vigtige forskelle. Selvom mono stadig er mere effektivt, og afkastet af dem er større, vil poly stadig være mere populært. Sandt nok afhænger det af produktets kvalitet. De fleste store solcelleanlæg er dog samlet på basis af polymoduler. Det skyldes, at investorer ser på de samlede omkostninger ved projektet og tilbagebetalingsperioden, og ikke på den maksimale effektivitet og holdbarhed.
Nu om amorfe batterier. Lad os starte med fordelene: Metoden til at fremstille dem er den enkleste og billigste, fordi der ikke kræves skæring og forarbejdning af silicium. Dette afspejles i de lave omkostninger ved det endelige produkt. De er uhøjtidelige - de kan installeres hvor som helst og ikke kræsne - de er ikke bange for støv og overskyet vejr.
Amorfe moduler har dog også ulemper, der tilsidesætter deres fordele: Sammenlignet med ovenstående typer har de den laveste effektivitet, de forringes hurtigt - effektiviteten falder med 40% på mindre end 10 år, og de kræver meget plads at installere.
