תרגול השימוש בפוטומודולים מונו ופולי-גבישיים בפאנלים סולאריים

מהו תא סולארי חד גבישי

כבר הזכרנו שיש שני סוגים של פאנלים: פולי ויחיד קריסטל. ראשית, שקול אלמנט חד-גביש - הוא יקר יותר, אך חזק יותר.

מוזרויות

עבור סוללה כזו מגדלים סיליקון יחיד גביש מיוחד בשיטת צ'וקרלסקי. חומר זה יקר יותר מאשר רקיק רב גבישי, אך בשל איכותו הגבוהה, מודול חד גבישי בעל יעילות גבוהה יותר. פאנלים סולאריים חד-גבישיים, המורכבים מתאי סיליקון בודדים, הם בעלי יעילות תפעולית של כ-20-22%.

קרני אור, הנופלות על פני גביש יחיד של סיליקון, מובילות אלקטרונים חופשיים לתנועה מכוונת. משני צידי הגביש מחוברים אליו חוטים, הולכים לצרכן.

היעילות של צלחת כזו גבוהה למדי, שכן קרני השמש אינן מתפזרות בה, אלא מפוזרות באופן שווה על פני כל פני הגביש. שטח הצומת p-n בלוח גדול, שבגללו חודרים אלקטרונים מחלק אחד של המוליך למחצה לאחר ללא הפרעה.

מחיר

הטכנולוגיה של גידול גבישים בודדים מוליכים למחצה גדולים היא די מייגעת, וזו הסיבה שהמחיר של סוללה כזו תמיד גבוה יותר מזה של מוצר דומה המבוסס על polycrystals. ההבדל בעלות המכשירים הוא 10%, וזה החיסרון העיקרי של סוללה חד-גבישית.

המחיר של פאנל חד-גבישי עם הספק של 150 W הוא 5400 רובל, וסוללה של 200 W מאותו עיצוב עולה 11,700 רובל. הרבה יותר יקר ממכשירי 230W ו-300W

עיצוב ויישום

מוֹלִיך לְמֶחֱצָה. ככלל, סיליקון חד או פולי גבישי, בתוספת תרכובות כימיות אחרות התורמות להיווצרות האפקט הפוטואלקטרי. הוא מורכב מ-2 חומרים בעלי מוליכות שונה, שבגללם יש תנועה קבועה של אלקטרונים ביניהם (צומת p-n).

אטם - הציפוי הדק ביותר המונע תנועה חופשית של אלקטרונים, הממוקם בין שכבות המוליך למחצה.

מקור חשמל, כאשר מחוברים לאטם, אלקטרונים רוכשים את היכולת להתגבר עליו - כתוצאה מכך מתרחשת תנועה מסודרת של חלקיקים טעונים, למעשה נוצר זרם חשמלי.

מצבר - אוגר את החשמל המתקבל.

בקר טעינה - מבצע את הפונקציה של מפיץ של זרימות אנרגיה חשמלית.

יש צורך במהפך כדי להפוך זרם ישר לזרם חילופין.

ווסת מתח.

כדי להשתמש בפאנלים סולאריים כמקור החשמל העיקרי, חשוב שמספר הימים הבהירים יגבר על הימים המעוננים. מסיבה זו, ברוב אזורי ארצנו, מתקנים כאלה משמשים בעיקר כעזר.

מראה חיצוני

עם זאת, המראה הוא הדבר הראשון שמושך את העין. מונוסל יש צורה מרובעת עם פינות חתוכות ומשטח אחיד. זה נובע מהמוזרויות של הייצור ומבנה הגבישים של גבישים בודדים. בעת גידול גבישי סיליקון, מתקבלים ריקים גליליים, אשר, לאחר עיבוד נוסף, נחתכים לצלחות "פסאודו מרובעות" כאלה. ואחידות פני השטח נקבעת על ידי מבנה הקריסטל הקפדני של חומר העבודה.

לתאים רב גבישיים יש צורה ריבועית אחידה. במהלך הייצור שלהם, בשלב ביניים, מתקבלים ריקים מנסרים, הנחתכים לצלחות מרובעות (או מלבניות). פני השטח החיצוניים שלהם אינם הומוגניים בגלל המבנה הרב של הסיליקון.

זה מרמז על ההבדל הראשון בין מודולים על מונו- ופולי-תאים. זוהי צפיפות המילוי. תאים פולי-גבישיים ממלאים את כל האזור השמיש של הסוללה, בעוד חללים לא בשימוש נשארים בין מונו-תאים. המשמעות היא שלמרות ההבדל ביעילות של תאים בודדים, הביצועים של הפולימודול ליחידת שטח עשויים להיות גבוהים יותר.

אילו מודולים לבחור

הבחירה באפשרות האופטימלית צריכה להיעשות על פי שילוב של עלות, איכות ואינדיקטורים טכניים. זה לא נכון להיות מונחה רק על ידי העיצוב, גישה כזו יכולה לגרום לבזבוז כסף. יש צורך לענות על צרכי הבית לחשמל, להוסיף את המרווח הדרוש למצבים בלתי צפויים ולירידה בביצועים עם עלייה בחיי השירות.

כבר קיבלת החלטה לקנות תחנת כוח סולארית, אבל אתה לא בטוח מה עדיף מונו או פוליקריסטלי? במאמר זה ננתח את כל היתרונות והחסרונות של הטכנולוגיה.

פאנלים סולאריים פוליקריסטליים. מיתוסים ותפיסות מוטעות

כמובן שכל מוכר ויצרן מעוניין למכור בדיוק את המוצר שלהם, ולכן נוצרו בשוק תפיסות שגויות מתמשכות לגבי טכנולוגיות מסוימות. טכנולוגיית הסיליקון הפולי-גבישי אינה יוצאת דופן ויש לה הבדלים אופייניים מסיליקון חד-גבישי וטהור. לפיכך, תכונות רבות של סוללות פולי מתפרשות לעתים קרובות יותר כיתרונות. אבל האם זה? הנה כמה הצהרות של מוכרים שמוכרים פנלים סולאריים
:

• "סיליקון פוליגריסטלי מתפקד טוב יותר במזג אוויר מעונן!"
• "חיי השירות של פולי-מודולים זהים לזה של גביש בודד."
• "פאנלים סולאריים פוליגריסטליים זולים יותר ולכן משתלמים יותר"

ראוי לציין שהאמירה הראשונה כשלעצמה מעידה על כך שאינך מתקשר עם איש מקצוע. לתאים סולאריים מסיליקון במזג אוויר מעונן יש כמעט אותם ביצועים, ללא קשר לטכנולוגיה. איכות כמו "פעולה יעילה בבידוד נמוך" יכולה להתגאות בתאים סולאריים אמורפיים "לא סיליקון", שיעילותם הכוללת נעה סביב 6-9%.

פולי - אלמנטים הם באמת קצת יותר זולים, שכן תהליך הייצור שלהם אינו מייגע ומהיר. אבל בהתחשב בעובדה שהיעילות שלהם נמוכה ב-15-25%, כדי להשיג ייצור דומה לטכנולוגיית MONO, שטח המוצרים צריך להיות גדול יותר. המשמעות היא עלויות גבוהות יותר עבור המוצר (זכוכית, קופסה, גוף) ועלויות הובלה. גם עלויות התקנת המוצר, עלויות המחברים והמיתוג גבוהות יותר. מה יהיה לכם יותר זול - קחו בחשבון בעצמכם, אבל המחיר הראשוני של המוצרים הוא עדיין לא תחנת כוח סולארית.

גם המשאב של עבודתם מוגזם. תאים סולאריים פולי-קריסטליים מפחיתים את היעילות משמעותית בתקופה קצרה יותר מ"סיליקון טהור".

הבה ננתח כעת את התפיסות השגויות לגבי תאים סולאריים חד-גבישיים.

פאנלים סולאריים לבית - היעילות הגבוהה ביותר!

אין להכחיש את היתרונות של פאנלים סולאריים חד-גבישיים. אבל תנודות קלות במחיר לא תמיד נתפסות בצורה נכונה על ידי הקונה הסופי. פאנלים סולאריים לבית
, סוג מונו, הוא באמת קצת יותר יקר ולא נמצא בכל היצרנים והמוכרים.

ללוחות סיליקון מונו-גבישיים יש מספר יתרונות:

• מידות כלליות קומפקטיות יותר לוואט כוח שנוצר;
• חיי שירות ארוכים עם אובדן מינימלי של יעילות גביש (לא יותר מ-20%, מעל 25 שנים);
• היעילות הגבוהה ביותר של המרת אנרגיה (משמש לחשמל).

האם זה לא מספיק כדי לבחור בטכנולוגיה מתקדמת ויעילה יותר?

הסרט פאנלים סולאריים ההבדלים העיקריים

אתה יכול מיד להבין שלפאנלים סולאריים גליל סרט יש מספר רב של הבדלים מאפשרויות גבישיות.

הדבר הראשון שכדאי לשים לב אליו הוא העובי שלהם, הוא פחות מ-1 מיקרון, בנוסף, הם מאוד גמישים, איכות זו מאפשרת להניח אותם על כל משטח, גם על גליליים.

בנוסף ליתרונות אלה, לסוללות סרטים יש את היתרונות הבאים:

• הם שומרים על פרמטרי פעולה אפילו באור מפוזר, כתוצאה מכך, האנרגיה הכוללת שלהם גדלה ב-15% ביחס לזנים גבישיים;
• יש להם עלות נמוכה, מה שאומר שהרכישה שלהם תהיה תקציבית;
• עבודתם במערכות הספק גבוהות יעילה יותר;
• באקלים חם, סוללות אינן מפחיתות את התפוקה שלהן;
• יש להם קצב ספיגה גבוה של ספקטרום השמש בצורה אופטית.

כמובן, למרות כל היתרונות, כמו כל התקנה אחרת, לסוללות סרט יש כמה חסרונות. ניתן להזין כאן מידות גדולות, ביחס לפנלים גבישיים, סרטי הסרט תופסים שטח כמעט פי 3. חיסרון נוסף הוא שבקרים מסוג מתח גבוה נדרשים להשתמש בסוללות כאלה.

תכונות של לוחות חד-גבישיים

המערכת החד-גבישית מורכבת מעשרות תאים פוטו המשולבים לפאנל אחד. גבישים מתקבלים בגידול - לפי שיטת צ'וצ'לסקי. כל אחד מהם מקובע על בסיס פיברגלס, המגן מפני אבק ולחות. חומר היסודות הוא סיליקון מטוהר. תאים רגישים לאור מכוונים בכיוון אחד, שבגללו היעילות של לוחות חד-גבישיים גבוהה מזו של רב גבישיים. תכונות אחרות:

משך פעילות רציפה - לפחות 20 שנה;

היעילות של גבישים בודדים היא בממוצע עד 20-22% (לא כולל הפסדים של החשמל המתקבל), במקרים מסוימים - עד 20%;

רמת הספיגה גבוהה יותר מאשר בלוחות פוליבריסטליים;

החיסרון היחיד של מערכות חד-גביש הוא עלות גבוהה יותר, אולם עלות רכישתן משתלמת במהירות.

עם מחסור במקום, כאשר חשוב ביותר להשיג את כמות האנרגיה המקסימלית מכל מטר רבוע, עדיף פתרון כזה.

תכונות של לוחות פוליקריסטליים

פוליקריסטלים מתקבלים על ידי קירור הדרגתי של סיליקון מותך. טכנולוגיה זו זולה יותר מגידול מלאכותי של גבישים בודדים, אולם תיתכן גרגיריות בקצוות של רב גבישים, מה שמוביל לירידה ביעילותם. ההבדל המהותי מגבישים חד-גבישים הוא המבנה והצבע ההטרוגניים. זאת בשל זיהומים והעובדה שהמערכת מכילה גבישים מסוגים שונים. מוזרויות:

היעילות נמוכה מזו של אלמנטים חד-גבישיים - עד 17-18%;

מחיר סביר - ייצור לוחות פוליקריסטליים הוא פחות יקר;

שיעור אובדן הכוח (השפלה) של רב גבישים קטן מזה של גבישים בודדים.

לפיכך, אם המשימה היא להשיג כמות מסוימת של חשמל, בעת שימוש בלוחות polycrystalline, יידרש שטח גדול. יש דעה שכדאי יותר להשתמש בהם באזורים עם דומיננטיות של ימים מעוננים - עם שמש לא מספקת, פוליגריסטלים מספקים יותר אנרגיה מאשר גבישים בודדים.

השוואה בין המאפיינים העיקריים של אלמנטים חד-גבישיים ופולי-גבישיים

לכל אחת מהמערכות יש את היתרונות והחסרונות שלה. כיצד לקבוע מה עדיף, יחיד או פוליקריסטלים? אנו מביאים לידיעתך טבלה השוואתית, אשר דנה במאפיינים העיקריים של כל אחת מהאפשרויות:

פָּרָמֶטֶר	גבישים בודדים	פוליקריסטלים	סיכום
מקדם טמפרטורה	0,45 %	0,45 %	הפחתת ההספק בשני סוגי המערכות כמעט זהה
קצב השפלה	ב-3% בשנת הפעילות הראשונה, בשנים שלאחר מכן - ב-0.71%.	ב-2% בשנת הפעילות הראשונה, ב-0.67% בשנים שלאחר מכן.	ההבדל אינו משמעותי, ולכן ניתן להזניח אותו.
מחיר	העלות הגבוהה נובעת ממורכבות הייצור.	זול ב-10-15% מתאי חד-גביש.	עבור רבים, המחיר הוא הגורם המכריע לטובת לוחות פוליבריסטליים.
רגישות לאור (ברמת אור 600 W/m 2	עם אותם מודולי הספק, ההבדל אינו עולה על 10%.	למעשה, אינדיקטור זה יכול להיות מוזנח.
תפוקה שנתית	לפי מעבדת PHOTON, הוא מעט גבוה יותר (לא יותר מ-2%) עבור גבישים בודדים. עם זאת, מחקרים מפורטים יותר הראו שלא רק סוג הפאנל הוא שחשוב, אלא גם המותג.	המאפיינים של סוללה סולארית מסוימת חשובים יותר - הם קריטריון הבחירה המרכזי.

בבחירת פאנלים סולאריים יש לשים לב לא רק לסוג התאים הפוטו-וולטאיים, אלא גם לקריטריונים נוספים: יחס מחיר-ביצועים, משאב מוצהר (תקופת אחריות), מתח בהספק מרבי וציוד.

האם יש פאנלים סולאריים זולים?

מומחים ומדענים שואפים ליצור סוללות שיהפכו לזמינות באופן נרחב לכלל האוכלוסייה. בצעדים קטנים אך מוצלחים הם מתקרבים למטרה זו ובמקביל משפרים בכל פעם את החומרים המשמשים בטכנולוגיה זו. יש כמובן גם יצרנים שמתייחסים ברשלנות לסחורה שהם מציעים ללקוחות ומוכרים ביודעין מוצרים באיכות נמוכה. זו הבעיה העיקרית אם פתאום תרצו לקנות סוללה סולארית זולה.

לא רק תושבי הפדרציה הרוסית, אלא גם מדינות אירופה משוכנעים כי התקנות זולות מוצעות על ידי יצרנים סיניים. ניתן לראות שיצרניות סיניות הן שהציפו את שוק הסוללות הסולאריות, מה שאילץ חברות גדולות רבות להכריז על עצמן כפושטות רגל, שפשוט לא יכלו לעמוד בתחרות מול הסינים.

אז, למשל, אתה צריך לדעת אילו מוצרים יכולים להיות תקציביים ואילו לא. לא סביר שימצאו לוחות חד-גבישיים זולים, מכיוון שסוגים אלה כוללים את האלמנטים החזקים ביותר.

לכן, חשוב מאוד לדעת אילו מאפיינים כוללת ההתקנה.

מנגד, ישנן חברות ענק שבזכות סובסידיות ממשלתיות מוזילות את עלות הפאנלים הסולאריים שהן מייצרות. אלה כוללים ייצור גרמני גדול וכמובן רוסי. אם תחליט לרכוש מוצרים סיניים, אז עדיף לתת עדיפות לאיזו חברה ידועה שכבר הצדיקה את שמה בשוק.

מהי סוללה סולארית? זהו גנרטור פוטו-וולטאי מסוג זרם ישר הממיר אנרגיה סולארית לאנרגיה חשמלית. סוללות כאלה משתמשות במודולי סיליקון - מוליכים למחצה.

על מנת לבחור סוללה סולארית לבית, תצטרכו לשים לב לכמה מהטיפים שלנו. כלומר:

כלומר:

בעת רכישת מערכת פאנלים סולאריים, קחו בחשבון שהיא חייבת להתאים לביתכם. ראשית, האקלים של האזור שלך משחק תפקיד גדול. משך אור השמש מעל הבית וכמובן זמן המשטר המצטבר יהיה תלוי בו. כדי לקבוע עד כמה הטריטוריה שלך מתאימה, תצטרך להשתמש במפת תאורה.
שקול את כמות החום שאתה רוצה לקבל בסופו של דבר. האפשרות הטובה ביותר תהיה סוללה שיכולה לכסות כ-40-80 צרכי חום. מערכות פחות יעילות יעלו בסדר גודל יותר. כמו כן, יש צורך לקחת בחשבון את העיצוב והיכולות של המערכת כולה. זה יכול להבטיח לך את יציבות ההתקנה במקרה של כוח עליון.

כל החישובים האלה מופקדים בצורה הטובה ביותר על ידי מומחים.
הקפד לשים לב ליצרן הסוללה, כמו גם את החומר ששימש לייצור התא הפוטואלקטרי של המודול.יכול להיות סיליקון מונו ופולי-גבישי

זה על תכונות אלה כי לא רק המחיר יהיה תלוי, אלא גם את היעילות, כמו גם את חיי השירות של ההתקנה.

על ידי ביצוע טיפים אלו, תוכל לבחור את סוג ההתקנה המתאים לאזור שלך. אבל עדיין, עדיף שאנשים הקשורים לתחום הפעילות הזה יעסקו בחישובים שלך.

פוליקריסטלים ויישומים סולאריים

פרוסות מונו-גבישיות משופרות ועולות על פני פוליקריסטלים.
בשל המבנה הגמיש, ניתן למקם אותם על גג בית או ביתן.

אלמנטים רב גבישיים טובים לתחנת רחוב,
מכיוון שהם מותקנים רק על משטח שטוח, עבורם יש צורך לשמור על מקום נפרד בגינה. כאשר מניחים אותם בביתן, זיגוג של לוחות אסור, מכיוון שהדבר מביא לירידה ביעילות. היעילות של לוחות זמינים מסחרית היא כ-18%, וזה נמוך יותר מאשר חד-גבישי. לוחות פוליגריסטליים סובלים מאובדן יעילות בעיקר עקב חוסר אחידות פני השטח.

רקיק חד-גבישי גמיש הוא נוח

השוואה בין גביש יחיד ו

אז איזה פאנל סולארי עדיף - חד גבישי או רב גבישי? כדי לענות על שאלה זו, תחילה עליך להבין, אך במה הם שונים?

התמונה למטה מציגה שני סוגים עיקריים:

הדבר הראשון שמושך את העין הוא המראה.
לאלמנטים חד-גבישים פינות מעוגלות ומשטח אחיד. פינות מעוגלות נובעות מהעובדה שבייצור סיליקון חד-גביש מתקבלים ריקים גליליים. האחידות של הצבע והמבנה של אלמנטים חד-גבישיים נובעת מהעובדה שזהו גביש סיליקון בודד שגדל, ומבנה הגביש הוא הומוגני.

בתורו, אלמנטים polycrystalline יש צורה מרובעת בשל העובדה כי ריקים מלבניים מתקבלים במהלך הייצור. ההטרוגניות של הצבע והמבנה של אלמנטים רב גבישיים נובעת מהעובדה שהם מורכבים ממספר רב של גבישי סיליקון הטרוגניים, וכוללים גם כמות קטנה של זיהומים.

ההבדל השני וכנראה העיקרי הוא היעילות של המרת אנרגיה סולארית.
לאלמנטים חד-גבישיים ובהתאם גם לפנלים המבוססים עליהם יש את היעילות הגבוהה ביותר כיום - עד 22% בקרב הייצור ההמוני ועד 38% עבור אלו המשמשים בתעשיית החלל. סיליקון מונו-גבישי מיוצר מחומרי גלם מטוהרים במיוחד (99.999%).

לתאים פוליבריסטליים זמינים מסחרית יש יעילות של עד 18%. היעילות הנמוכה יותר נובעת מכך שבייצור סיליקון פולי-גבישי משתמשים לא רק בסיליקון ראשוני בטוהר גבוה, אלא גם בחומרי גלם משניים (למשל, פאנלים סולאריים ממוחזרים או פסולת סיליקון מהתעשייה המתכות). זה מוביל להופעת פגמים שונים באלמנטים רב-גבישיים, כגון גבולות גבישים, מיקרו-פגמים, זיהומי פחמן וחמצן.

יעילות התא אחראית בסופו של דבר לגודל הפיזי של פאנלים סולאריים. ככל שהיעילות גבוהה יותר, כך שטח הפאנל יהיה קטן יותר באותה הספק.

ההבדל השלישי הוא מחיר הסוללה הסולארית.
מטבע הדברים, המחיר של סוללה חד-גביש מעט גבוה יותר ליחידת הספק. זה נובע מתהליך הייצור היקר יותר והשימוש בסיליקון מטוהר מאוד. עם זאת, הבדל זה אינו משמעותי ועומד בממוצע על כ-10%.

אז, אנו מפרטים את ההבדלים העיקריים בין תאים סולאריים חד-גבישיים ופולי-גבישיים:

מראה חיצוני.
יְעִילוּת.
מחיר.

כפי שניתן לראות מרשימה זו, עבור תחנת כוח סולארית אין זה משנה איזה פאנל סולארי ישמש בהרכבה.הפרמטרים העיקריים - המתח וההספק של הפנל הסולארי אינם תלויים בסוג האלמנטים בהם נעשה שימוש, ולעיתים קרובות ניתן למצוא במבצע פאנלים משני הסוגים מאותו הספק. אז הבחירה הסופית היא של הקונה. ואם הוא לא נבוך מהצבע הלא אחיד של האלמנטים ומשטח קצת יותר גדול, אז כנראה שהוא יבחר בפאנלים סולאריים פוליקריסטליים זולים יותר. אם הפרמטרים הללו חשובים לו, אז הפנל הסולארי החד-גבישי המעט יקר יותר יהיה הבחירה המתבקשת.

לסיכום, ברצוני לציין כי על פי נתוני האיגוד האירופאי EPIA בשנת 2010, ייצור התאים הסולאריים לפי סוג הסיליקון המשמש בהם התחלק באופן הבא:

1. רב גבישי - 52.9%

2. חד גבישי - 33.2%

3. אמורפי וכו' - 13.9%

במילים אחרות, תאים סולאריים רב גבישיים הם המובילים בעולם מבחינת נפח ייצור.

מחיר

לפאנלים סולאריים על תאי פוטו שונים יש עלויות שונות. המחירים של לוחות חד-גבישיים גבוהים במקצת (בדרך כלל בטווח של 10%), בשל התהליך היקר יותר והצורך להשתמש בסיליקון בטוהר גבוה.

לפיכך, לפני שתחליט באילו מודולים לבחור, עליך להחליט על תנאי השימוש שלהם, מיקום ההתקנה והתקציב. למעשה, לתחנת הכוח הסולארית לא אכפת איזה פאנל מייצר עבורה זרם, העיקר הוא מחווני הספק ומתח. וערכים אלה יכולים להיות זהים עבור מוצרים על סוגים שונים של תאים, הם יהיו שונים רק בשטח הפנים. לכן, אם המידות אינן קריטיות, אז אתה יכול לרכוש פאנלים סולאריים באותו ביצועים (על פוליקריסטלים), אבל עם שטח קצת יותר גדול, הם יעלו קצת פחות.

מאפיינים של לוחות סרט דק.

תהליך הייצור של לוחות סרט דק מורכב בתצהיר ואקום של חומר פוטו-וולטאי בצורה של סרט דק על בסיס מצע. בהתאם למאפיינים הנדרשים, נעשה שימוש בסוגים שונים של מצעים וסוגים של חומרים מרוססים. בפרט, החומרים הבאים משמשים להנחת סרטים דקים: סיליקון אמורפי (a-Si), קדמיום טלוריד (CdTe), נחושת, אינדיום, גליום, תרכובות סלניום - סלנידים (CIS / CIGS), יסודות אורגניים שונים (OPC)

היעילות של תאים סולאריים בסרט דק תלויה באיכות ובטוהר התהליך הטכנולוגי ונעה בין 7 ל-13%. עם התפתחות הטכנולוגיה והכנסת החדשנות, העלייה החזויה ביעילות תהיה 3%. בשנות ה-2000, השוק של לוחות סרט דק גדל באופן משמעותי. זאת בשל התפתחות הטכנולוגיה להנחת סרטים דקים והתפתחות רמת ההפקה בכלל. כך, קל יותר לקנות פאנלים סולאריים, ומחירם הופך למשתלם יותר.

היתרונות של סוללות סרט דק:

- עלות ייצור נמוכה, לפיכך, מחיר נמוך יותר עבור הפאנל בכללותו.

- מראה אסתטי של המבנה, עקב אחידות גבוהה.

- אפשרות לייצור מבנים גמישים

- מספר הפסדי הביצועים עקב חימום או תאורה עקיפה מצטמצם.

יחד עם זאת, למבנים של סרט דק יש מספר חסרונות:

- נדרש שטח התקנה גדול מספיק של המבנה כדי להבטיח את ההמרה של כמות האנרגיה הסולארית הנדרשת.

- התקנה של לוחות נוספים דורשת חומרת הרכבה נוספת ועלויות התקנה מוגדלות.

- חיי השירות של לוחות כאלה נמוכים מזה של עמיתים גבישיים.

ובכל זאת, אילו פאנלים הכי מתאימים לשימוש במשקי בית פרטיים לאספקת חשמל לבית או לקוטג'?

בפתרון בעיה זו, לא יזיק להתייעץ עם מומחים בתחום ממירי אנרגיה סולארית פוטו-אלקטרוניים ולערוך הערכה כמותית ואיכותית של כל הגורמים: מהאזור ועד להארת משטח ההרכבה. ייעוץ זה יאפשר לך לקבוע בדיוק מה אתה צריך.

עם חוסר מקום להתקנה, שימו לב לסוללות חד-גבישיות ביעילות מרבית.למרבה הצער, כרגע, בשוק הרוסי של מוצרים פוטו-אלקטרוניים, בפרט ממירים, מבחר האלמנטים מוגבל, וככל הנראה, כמו גם בחירת המודולים של העיצוב הנדרש או הרכב הסרט.

במקרה זה, ייתכן שתצטרך להזמין מודולים מחו"ל, או לקנות אותם ברוסיה בהזמנה מראש. עם זאת, במקרה זה, מחיר הסוללות יהיה גבוה יותר.

אם טווח המחירים של חומרים ועבודה חשוב יותר, אז האפשרות הטובה ביותר היא להשתמש במבנים על צלחות פוליבריסטליות. הם יאפשרו לך לספק מדדי ביצועים טובים למדי ובו בזמן לחסוך קצת כסף.

בעת בחירת לוחות סרט דק, זכור לקחת בחשבון את דרישות ההתקנה. עלות עבודת התקנה נוספת תשפיע באופן משמעותי על ההערכה הסופית.

לאחר שהחלטתם על סוג וגודל הפאנלים הסולאריים, נותר לכם לרכוש את היחידות הנדרשות, להתקין וליהנות משימוש באחת הדרכים הידידותיות ביותר לסביבה לייצור חשמל לצרכים ביתיים.

פנלים סולאריים

• עמיד (חיי שירות הם 25-30 שנים)
• קל להתקנה
• קל לתחזוקה
• אמין ויעיל

ייצור המודולים מבוסס על שימוש בסיליקון. הסיליקון הוא היסוד השני בשכיחותו בקרום כדור הארץ אחרי חמצן. קשה למצוא בטבע סיליקון בצורתו הטהורה, לרוב הוא נמצא בשילוב עם חמצן - סיליקה (Si02). ליסוד כימי זה יש תגובתיות גבוהה, ובצורתו הטהורה הוא המוליך למחצה החשוב ביותר באלקטרוניקה רדיו מודרנית, טכנולוגיית מחשבים ואנרגיה חלופית. בהתאם לטכנולוגיות הייצור, ישנם מספר סוגים של לוחות המשופרים כל הזמן. סוגי המודולים הנפוצים ביותר הם לוחות גבישיים ודקים או אמורפיים. תאים פוטו-וולטאיים גבישיים הם חד-גבישיים או רב-גבישיים

לוחות מונו-גבישיים

רקיקת מונוסיליקון היא גביש בודד בצורת מטילי סיליקון גליליים, מקסימליים טהורים, מהם מתקבלות דיסקיות סיליקון מלבניות בחיתוך בשיטת צ'וקרלסקי. אלמנטים חד-גבישיים הם ריבועים בעלי פינות מעוגלות או חתוכות, במבנה אחיד, בעובי 0.2-0.3 מ"מ, כחול כהה או שחור עם ציפוי אנטי השתקפות. מודולים סולאריים חד-גבישיים הם יעילים ביותר, קומפקטיים ובעלי חיי השירות הארוכים ביותר.

הטכנולוגיה לייצור תאים סולאריים מתאי גביש חד-גבישים היא די יקרה. זה נובע מהשימוש בסיליקון מטוהר מאוד.

לוחות פולי-גבישיים

פרוסות סולריות מפוליסיליקון מיוצרות על ידי קירור הדרגתי של חומר הסיליקון. טכנולוגיית ייצור זו דורשת פחות אנרגיה וסיליקון אינו בדרגת הטיהור הגבוהה ביותר. בלוקים של polycrystals מעובדים באותו אופן כמו ריק חד גביש. לוחות פולי-גבישיים הם גוש גבישים בכיוונים שונים, חלק מהגבישים נראים בבירור על החתך, אלו הם ריבועים כחולים רגילים עם ציפוי אנטי-רפלקטיבי או כסוף-אפור ללא ציפוי, בעובי 0.2 - 0.3 מ"מ. היעילות של סוללות כאלה נמוכה יותר (מ-13% ל-18%).

פאנלים סולאריים בעלי סרט דק (אמורפי).

ההבדל העיקרי בין לוחות סרט דק או אמורפי הוא השקיעה של שכבה דקה של סיליקון אמורפי על המצע. חומר הבטנה יכול להיות בסיס גמיש (פלסטיק) או קשיח (זכוכית או מתכת). ניתן להבחין בין לוחות אמורפיים לסוגים אחרים על ידי צבעם האפור כהה, הם גמישים, קומפקטיים וקלים. העלות נמוכה יותר מסיליקון מסורתי.סוללות כאלה עובדות נהדר באוויר מאובק מאוד, יש להן מספיק אור מפוזר. חידושים אחרונים בפיתוח סרטי סיליקון הובילו לייצור תאים סולאריים רב-צומתים יעילים המכילים שכבות מרובות של סיליקון. חומרים מוליכים למחצה שונים סופגים את אור השמש בצורה שונה, ובכך לוכדים את כל ספקטרום הקרינה.

עיצוב ויישום

על פי המכשיר, כל הממירים הסולאריים מחולקים לחד גבישי ופול גבישי. העיצוב של כל פאנל קובע את יעילותו ועלותו. יצרנים עולמיים של מכשירים אלה משתמשים בסיליקון, קדמיום טלוריד ובתרכובות המבוססות על נחושת, אינדיום, גליום וסלניום כנוזל העבודה. ההישגים האחרונים בתחום זה הם סוללות, שחומר העבודה שלהן הוא גליום ארסניד.

התעשייה המקומית לייצור גנרטורים סולאריים משתמשת בעיקר בפרוסות מוליכים למחצה סיליקון. מודולים מוכנים שנועדו ליצור זרם חשמלי משלבים קבוצה של תאים עם העיצוב שלהם. לוחות שטוחים מותקנים על מתלים מיוחדים עם מכשירים סיבוביים, בעזרתם נקבעת במהלך היום את זווית ההתרחשות המרבית האפשרית של קרני השמש על המוליך למחצה. אפשרות זולה יותר אך פחות יעילה היא להשתמש במבנים קבועים המוגדרים לזווית קבועה מסוימת.

מרכיב חשוב בכל מכלול סולארי הם סוללות האוגרות אנרגיה חשמלית לשימוש בלילה או בשעות עמומות של היום. לאחר מכן הוא מגיע מהסוללות ישירות לעומס, או תחילה למהפך 12 (24) - 220 V, ולאחר מכן לצרכן, בהתאם לסוג שלו.

דעת מומחה

אלכסיי ברתוש

מומחה בתיקון, תחזוקה של ציוד חשמלי ואלקטרוניקה תעשייתית.

תשאל מומחה

משתלם לייצר אנרגיה סולארית היכן שיש הרבה ימים בהירים בשנה. רוב האזורים של הפדרציה הרוסית אינם מתאימים לשימוש רק באנרגיה סולארית. גנרטורים סולאריים משמשים לעתים קרובות יותר רק כמכשירי אספקת חשמל נוספים.

סיכום

למרות שיש הבדלים בין סוגים שונים של מודולים, אין תשובה ברורה איזה מודול סולארי מתאים ביותר לכל הדרישות האפשריות. סוג המודול נבחר בהתאם למאפייני האתר שלך ולדרישות ההתקנה.

כאשר בוחרים מודול, נשאלת לא פעם השאלה: איזו סוללה סולארית עדיפה - חד גבישית או רב גבישית, או אולי אמורפית? אחרי הכל, הם הנפוצים ביותר במאה שלנו. מחקר רב נעשה כדי למצוא את התשובה. בוא נראה מה התוצאות הראו:

יעילות וחיי שירות

לאלמנטים חד-גבישיים יש יעילות של כ-17-22%, חיי השירות שלהם הם לפחות 25 שנים. היעילות של polycrystalline יכולה להגיע 12-18%, הם גם משרתים לפחות 25 שנים. היעילות של אמורפי היא 6-8% ויורדת הרבה יותר מהר מאשר גבישי, הם עובדים לא יותר מ 10 שנים.

מקדם טמפרטורה

בתנאי שימוש אמיתיים, הפאנלים הסולאריים מתחממים, מה שמוביל לירידה בהספק המדורג ב-15-25%. מקדם הטמפרטורה הממוצע לפולי ומונו הוא -0.45%, אמורפי -0.19%. המשמעות היא שכאשר הטמפרטורה עולה ב-1 מעלות צלזיוס מהתנאים הסטנדרטיים, סוללות גבישיות יהיו פחות פרודוקטיביות מאלו האמורפיות.

אובדן יעילות

השפלה של מודולים חד-גבישיים ופולי-גבישיים סולאריים תלויה באיכות היסודות הראשוניים - ככל שהם מכילים יותר בורון וחמצן, כך היעילות יורדת מהר יותר. בפרוסות פוליסיליקון יש פחות חמצן, בעוד שבפרוסות מונוסיליקון יש פחות בורון. לכן, עם איכויות שוות של החומר ותנאי השימוש, אין הבדל מיוחד בין מידת השפלה של מודולים אלו ושל מודולים אחרים, בממוצע זה כ-1% בשנה.סיליקון מומן משמש לייצור סוללות אמורפיות. תכולת המימן נובעת מההתפרקות המהירה יותר שלו. אז, אלו הגבישים מתכלים ב-20% לאחר 25 שנות פעילות, האמורפיים מהירים פי 2-3. עם זאת, דגמים באיכות נמוכה עלולים לאבד את היעילות ב-20% בשנה הראשונה לשימוש. זה שווה לשקול בעת הקנייה.

מחיר

כאן, העליונות היא לחלוטין בצד של מודולים אמורפיים - מחירם נמוך יותר מאלה הגבישיים, בשל ייצור זול יותר. את המקום השני תופס פולי, בעוד מונו הוא היקר ביותר.

מידות ואזור התקנה

סוללות חד-גבישיות הן קומפקטיות יותר. כדי ליצור מערך עם העוצמה הנדרשת, תזדקק לפחות לוחות בהשוואה לסוגים אחרים. אז כשהם מותקנים, הם יתפסו קצת פחות מקום. אבל ההתקדמות לא עומדת במקום, ומבחינת יחס כוח/שטח, מודולים פוליקריסטליים כבר מדביקים את הקצב של מונו. אמורפיים עדיין מפגרים מאחוריהם - ההתקנה שלהם תדרוש פי 2.5 יותר מקום.

רגישות לאור

מודולי סיליקון אמורפיים מובילים כאן. יש להם את יעילות המרת האנרגיה הסולארית הטובה ביותר בשל תכולת המימן של היסוד. לכן, בהשוואה לאלו הגבישים, הם פועלים בצורה יעילה יותר בתנאי תאורה נמוכים. מונו ופולי, באור גרוע, עובדים בערך אותו הדבר - הם מגיבים בצורה משמעותית לשינויים בעוצמת האור.

תפוקה שנתית

כתוצאה מבדיקת מודולים מיצרנים שונים, נמצא כי חד-גבישים מייצרים יותר חשמל בשנה מאשר רב-גבישים. ואלה, בתורם, פרודוקטיביים יותר מאשר אמורפיים, למרות העובדה שהאחרונים מייצרים אנרגיה אפילו באור נמוך.

ניתן להסיק שלפאנלים סולאריים מונו ופולי יש הבדלים קטנים אך חשובים. למרות שמונו עדיין יעיל יותר והתשואה עליהם גדולה יותר, פולי עדיין יהיו פופולריים יותר. נכון, זה תלוי באיכות המוצר. עם זאת, רוב תחנות הכוח הסולאריות הגדולות מורכבות על בסיס פולימודולים. זאת בשל העובדה שהמשקיעים מסתכלים על העלות הכוללת של הפרויקט ותקופת ההחזר, ולא על היעילות והעמידות המרבית.

עכשיו לגבי סוללות אמורפיות. נתחיל עם היתרונות: שיטת הייצור שלהם היא הפשוטה ביותר ובתקציב נמוך, כי לא נדרש חיתוך ועיבוד של סיליקון. זה בא לידי ביטוי בעלות הנמוכה של המוצר הסופי. הם לא יומרניים - ניתן להתקין אותם בכל מקום, ולא בררנים - הם לא מפחדים מאבק ומזג אוויר מעונן.

עם זאת, למודולים אמורפיים יש גם חסרונות שגוברים על יתרונותיהם: בהשוואה לסוגים הנ"ל, הם בעלי היעילות הנמוכה ביותר, הם מתדרדרים במהירות - היעילות יורדת ב-40% תוך פחות מ-10 שנים, ודורשים מקום רב להתקנה.