Wat is een monokristallijne zonnecel?
We hebben al vermeld dat er twee soorten panelen zijn: poly- en monokristallijn. Overweeg om te beginnen een enkelkristalelement - het is duurder, maar krachtiger.
Eigenaardigheden
Voor zo'n batterij wordt een speciaal silicium monokristal gekweekt volgens de Czochralski-methode. Dit materiaal is duurder dan een polykristallijne wafer, maar door zijn hoge kwaliteit heeft een monokristallijne module een hoger rendement. Monokristallijne zonnepanelen, samengesteld uit afzonderlijke siliciumcellen, hebben een bedrijfsrendement van ongeveer 20-22%.
Lichtstralen die op het oppervlak van een eenkristal van silicium vallen, leiden vrije elektronen naar gerichte beweging. Aan beide zijden van het kristal zijn draden aangesloten die naar de consument gaan.
De efficiëntie van zo'n plaat is vrij hoog, omdat de zonnestralen er niet in verstrooien, maar gelijkmatig over het hele oppervlak van het kristal worden verdeeld. Het pn-overgangsgebied in de plaat is groot, waardoor elektronen ongehinderd van het ene deel van de halfgeleider naar het andere doordringen.
Prijs
De technologie van het kweken van grote halfgeleider eenkristallen is vrij arbeidsintensief, daarom is de prijs van zo'n batterij altijd hoger dan die van een soortgelijk product op basis van polykristallen. Het verschil in de kosten van apparaten is 10%, wat het grootste nadeel is van een monokristallijne batterij.
De prijs van een monokristallijn paneel met een vermogen van 150 W is 5400 roebel en een batterij van 200 W met hetzelfde ontwerp kost 11.700 roebel. Veel duurder dan apparaten van 230 W en 300 W
Ontwerp en toepassing
Halfgeleider. In de regel mono- of polykristallijn silicium, aangevuld met andere chemische verbindingen die bijdragen aan de vorming van het foto-elektrisch effect. Het bestaat uit 2 materialen met verschillende geleidbaarheid, waardoor er een constante beweging van elektronen tussen hen is (pn-overgang).
Pakking - de dunste coating die de vrije beweging van elektronen voorkomt, die zich tussen de lagen van een halfgeleider bevindt.
Een bron van elektriciteit, wanneer verbonden met de pakking, verwerven elektronen het vermogen om het te overwinnen - als gevolg hiervan vindt een geordende beweging van geladen deeltjes plaats, in feite wordt een elektrische stroom gegenereerd.
Accumulator - slaat de ontvangen elektriciteit op.
Laadregelaar - vervult de functie van een distributeur van elektrische energiestromen.
Om gelijkstroom om te zetten in wisselstroom is een omvormer nodig.
Spanningsregelaar.
Om zonnepanelen als belangrijkste elektriciteitsbron te gebruiken, is het belangrijk dat het aantal heldere dagen prevaleert boven bewolkte dagen. Om deze reden worden dergelijke installaties in de meeste regio's van ons land voornamelijk als hulpinstallaties gebruikt.
Verschijning
Het uiterlijk is echter het eerste dat opvalt. Monocells hebben een vierkante vorm met afgesneden hoeken en een uniform oppervlak. Dit komt door de eigenaardigheden van de productie en kristalstructuur van eenkristallen. Bij het kweken van siliciumkristallen worden cilindrische blanco's verkregen, die na verdere verwerking in dergelijke "pseudo-vierkante" platen worden gesneden. En de uniformiteit van het oppervlak wordt bepaald door de strikte kristalstructuur van het werkstuk.
Polykristallijne cellen hebben een gelijkmatige vierkante vorm. Tijdens hun productie worden in een tussenfase prismatische blanco's verkregen, die in vierkante (of rechthoekige) platen worden gesneden. Hun buitenoppervlak is inhomogeen vanwege de polystructuur van silicium.
Dit impliceert het eerste verschil tussen modules op mono- en polycellen. Dit is de vuldichtheid. Polykristallijne cellen vullen het gehele bruikbare gebied van de batterij, terwijl ongebruikte holtes tussen monocellen blijven. Dit betekent dat, ondanks het verschil in efficiëntie van individuele cellen, de prestatie van de polymodule per oppervlakte-eenheid hoger kan zijn.
Welke modules te kiezen
De keuze van de optimale optie moet worden gemaakt op basis van een combinatie van kosten, kwaliteit en technische indicatoren. Het is verkeerd om je alleen te laten leiden door het ontwerp, een dergelijke benadering kan geldverspilling veroorzaken. Het is noodzakelijk om aan de elektriciteitsbehoefte van het huis te voldoen, de nodige marge toe te voegen voor onvoorziene situaties en voor een daling van de prestaties met een verlenging van de levensduur.
U heeft al een besluit genomen om een zonne-energiecentrale te kopen, maar u weet niet zeker wat beter mono- of polykristallijn is? In dit artikel analyseren we alle voor- en nadelen van technologie.
Polykristallijne zonnepanelen. Mythen en misvattingen
Natuurlijk is elke verkoper en fabrikant geïnteresseerd in het verkopen van precies hun product, en daarom zijn er op de markt hardnekkige misvattingen ontstaan over bepaalde technologieën. Polykristallijne siliciumtechnologie is geen uitzondering en heeft karakteristieke verschillen met monokristallijn, puur silicium. Daarom worden veel kenmerken van poly-batterijen vaker als voordelen geïnterpreteerd. Maar is het? Hier zijn enkele verklaringen van verkopers die verkopen: zonnepanelen
:
- "Polykristallijn silicium presteert beter bij bewolkt weer!"
- "De levensduur van poly-modules is dezelfde als die van een enkel kristal."
- “Polykristallijne zonnepanelen zijn goedkoper en dus betaalbaarder”
Het is vermeldenswaard dat de eerste verklaring op zich al aangeeft dat u niet met een professional communiceert. Silicium zonnecellen bij bewolkt weer hebben bijna dezelfde prestaties, ongeacht de technologie. Een kwaliteit als "efficiënt werken bij lage instraling" kan trots zijn op "non-silicium", amorfe zonnecellen, waarvan het totale rendement schommelt rond de 6-9%.
Poli-elementen zijn echt een beetje goedkoper, omdat hun productieproces niet omslachtig en snel is. Maar gezien het feit dat hun efficiëntie 15-25% lager is, zou het gebied van de producten groter moeten zijn om een productie te bereiken die vergelijkbaar is met MONO-technologie. Dit betekent hogere kosten voor het product (glas, doos, body) en transportkosten. Ook de kosten van productinstallatie, de kosten van bevestigingsmiddelen en omschakeling zijn hoger. Wat voor u goedkoper zal zijn - overweeg zelf, maar de initiële prijs van de producten is nog geen zonne-energiecentrale.
De bron van hun werk is ook overdreven. Polykristallijne zonnecellen verminderen de efficiëntie aanzienlijk in een kortere periode dan "puur silicium".
Laten we nu de misvattingen over monokristallijne zonnecellen analyseren.
Zonnepanelen voor thuis - het hoogste rendement!
De voordelen van monokristallijne zonnepanelen zijn onmiskenbaar. Maar kleine prijsschommelingen worden door de eindafnemer niet altijd correct waargenomen. Zonnepanelen voor thuis
, type mono, is echt wat duurder en komt niet bij alle fabrikanten en verkopers voor.
Monokristallijne siliciumpanelen hebben een aantal voordelen:
- Compactere totale afmetingen per watt opgewekt vermogen;
- Lange levensduur met minimaal verlies aan kristalefficiëntie (niet meer dan 20%, meer dan 25 jaar);
- Het hoogste rendement van energieconversie (van zonne-energie naar elektrisch).
Is dit niet voldoende om een keuze te maken voor een meer geavanceerde en efficiënte technologie?
Film zonnepanelen belangrijkste verschillen
Je begrijpt meteen dat folierol zonnepanelen een groot aantal verschillen hebben met kristallijne opties.
Het eerste waar u op moet letten, is hun dikte, deze is minder dan 1 micron, bovendien zijn ze zeer flexibel, door deze kwaliteit kunnen ze op elk oppervlak worden geplaatst, zelfs op cilindrische.
Naast deze voordelen hebben filmbatterijen de volgende voordelen:
- Ze behouden hun bedrijfsparameters, zelfs bij diffuus licht, waardoor hun totale energie met 15% wordt verhoogd in vergelijking met kristallijne varianten;
- Ze hebben lage kosten, wat betekent dat hun aankoop budgettair zal zijn;
- Hun werk in krachtige energiesystemen is efficiënter;
- In warme klimaten verminderen batterijen hun productiviteit niet;
- Ze hebben een hoge absorptiesnelheid van het zonnespectrum in optische vorm.
Natuurlijk, ondanks alle voordelen, hebben filmbatterijen, net als elke andere installatie, enkele nadelen. Hier kunnen grote afmetingen worden ingevoerd, in verhouding tot kristallijne panelen nemen folies een bijna 3 keer groter gebied in beslag. Een ander nadeel is dat regelaars van het hoogspanningstype nodig zijn om dergelijke batterijen te gebruiken.
Kenmerken van monokristallijne panelen
Het monokristallijne systeem bestaat uit tientallen fotocellen die zijn gecombineerd tot één paneel. Kristallen worden verkregen door te groeien - volgens de Czochalski-methode. Elk van hen is bevestigd op een glasvezelbasis, die beschermt tegen stof en vocht. Het materiaal van de elementen is gezuiverd silicium. Lichtgevoelige cellen zijn in één richting georiënteerd, waardoor het rendement van monokristallijne panelen hoger is dan dat van polykristallijne. Andere mogelijkheden:
duur van continu bedrijf - minimaal 20 jaar;
De efficiëntie van eenkristallen is gemiddeld tot 20-22% (exclusief verliezen van de ontvangen elektriciteit), in sommige gevallen - tot 20%;
het absorptieniveau is hoger dan bij polykristallijne panelen;
Het enige nadeel van monokristallijne systemen zijn de hogere kosten, maar de aanschaf ervan loont zich snel.
Bij ruimtegebrek, waar het uiterst belangrijk is om het maximale uit elke vierkante meter te halen, verdient een dergelijke oplossing de voorkeur.
Kenmerken van polykristallijne panelen
Polykristallen worden verkregen door geleidelijke afkoeling van gesmolten silicium. Deze technologie is goedkoper dan de kunstmatige groei van eenkristallen, maar er kan korreligheid aanwezig zijn aan de randen van polykristallen, wat leidt tot een afname van hun efficiëntie. Het fundamentele verschil met monokristallen is de heterogene structuur en kleur. Dit komt door onzuiverheden en het feit dat het systeem verschillende soorten kristallen bevat. Eigenaardigheden:
Het rendement is lager dan dat van eenkristalelementen - tot 17-18%;
betaalbare prijs - de productie van polykristallijne panelen is minder duur;
de snelheid van vermogensverlies (afbraak) van polykristallen is minder dan die van eenkristallen.
Dus als het de taak is om een bepaalde hoeveelheid elektriciteit te verkrijgen, zal bij gebruik van polykristallijne panelen een groot gebied nodig zijn. Er is een mening dat het winstgevender is om ze te gebruiken in regio's met overwegend bewolkte dagen - met onvoldoende zon leveren polykristallen meer energie dan eenkristallen.
Vergelijking van de belangrijkste kenmerken van eenkristal- en polykristallijne elementen
Elk van de systemen heeft zijn voor- en nadelen. Hoe bepaal je wat de voorkeur heeft, enkel of polykristallen? We brengen een vergelijkende tabel onder uw aandacht, waarin de belangrijkste kenmerken van elk van de opties worden besproken:
|
Parameter |
enkele kristallen |
Polykristallen |
Gevolgtrekking |
|
Temperatuurcoëfficiënt |
0,45 % |
0,45 % |
De vermogensreductie in beide soorten systemen is bijna hetzelfde |
|
Afbraaksnelheid: |
Met 3% in het eerste jaar van exploitatie, in de daaropvolgende jaren - met 0,71%. |
Met 2% in het eerste jaar van exploitatie, met 0,67% in de daaropvolgende jaren. |
Het verschil is onbeduidend, dus het kan worden verwaarloosd. |
|
Prijs |
De hoge kosten zijn te wijten aan de complexiteit van de productie. |
10-15% goedkoper dan monokristallijne cellen. |
Voor velen is de prijs de doorslaggevende factor ten gunste van polykristallijne panelen. |
|
Lichtgevoeligheid (bij lichtniveau 600 W/m |
Bij dezelfde powermodules is het verschil niet groter dan 10%. |
In feite kan deze indicator worden verwaarloosd. |
|
|
Jaarlijkse output |
Volgens het PHOTON-laboratorium ligt het voor eenkristallen iets hoger (niet meer dan 2%). Uit meer gedetailleerde onderzoeken blijkt echter dat niet alleen het type paneel van belang is, maar ook het merk. |
De eigenschappen van een bepaalde zonnebatterij zijn belangrijker - ze zijn het belangrijkste selectiecriterium. |
Bij het kiezen van zonnepanelen moet niet alleen aandacht worden besteed aan het type fotovoltaïsche cellen, maar ook aan andere criteria: prijs-prestatieverhouding, aangegeven bron (garantieperiode), spanning op maximaal vermogen en apparatuur.
Zijn er goedkope zonnepanelen?
Specialisten en wetenschappers streven ernaar batterijen te maken die op grote schaal beschikbaar komen voor de hele bevolking. Met kleine maar succesvolle stappen naderen ze dit doel en verbeteren ze tegelijkertijd de materialen die in deze technologie worden gebruikt. Natuurlijk zijn er ook fabrikanten die onzorgvuldig omgaan met de goederen die ze aan klanten aanbieden en willens en wetens producten van lage kwaliteit verkopen. Dit is het grootste probleem als je ineens een goedkope zonnebatterij wilt kopen.
Niet alleen inwoners van de Russische Federatie, maar ook Europese landen zijn ervan overtuigd dat Chinese fabrikanten goedkope installaties aanbieden. Het is te zien dat het Chinese fabrikanten waren die de markt voor zonnebatterijen overspoelden en veel grote bedrijven dwongen zichzelf failliet te verklaren, die de concurrentie met de Chinezen eenvoudigweg niet aankonden.
Zo moet u bijvoorbeeld weten welke producten budget kunnen zijn en welke niet. Goedkope monokristallijne panelen zijn waarschijnlijk niet te vinden, omdat deze typen de krachtigste elementen bevatten.
Daarom is het erg belangrijk om te weten welke kenmerken de installatie bevat.
Aan de andere kant zijn er gigantische bedrijven die dankzij overheidssubsidies de kosten van de zonnepanelen die ze produceren verlagen. Deze omvatten grote Duitse en natuurlijk Russische productie. Als u besluit Chinese producten te kopen, is het beter om de voorkeur te geven aan een bekend bedrijf dat zijn naam al op de markt heeft gerechtvaardigd.
Wat is een zonnebatterij? Het is een fotovoltaïsche gelijkstroomgenerator die zonne-energie omzet in elektrische energie. Dergelijke batterijen gebruiken siliciummodules - halfgeleiders.
Om een zonnebatterij voor je huis te kiezen, moet je op enkele van onze tips letten. Namelijk:
Namelijk:
Houd er bij de aanschaf van een zonnepaneelsysteem rekening mee dat het bij uw woning moet passen. Ten eerste speelt het klimaat van uw gebied een grote rol. De duur van zonlicht over het huis en, natuurlijk, de tijd van het accumulatieve regime hangt ervan af. Om te bepalen hoe geschikt je territorium is, heb je een verlichtingskaart nodig.
Denk aan de hoeveelheid warmte die u uiteindelijk wilt ontvangen. De beste optie zou een batterij zijn die ongeveer 40-80 warmtebehoeften kan dekken. Systemen die minder efficiënt zijn, zullen een orde van grootte meer kosten. Het is ook noodzakelijk om rekening te houden met het ontwerp en de mogelijkheden van het hele systeem. Dit kan u de stabiliteit van de installatie garanderen in geval van overmacht.
Al deze berekeningen kunt u het beste aan specialisten toevertrouwen.
Let goed op de fabrikant van de batterij, evenals het materiaal dat is gebruikt bij de productie van de foto-elektrische cel van de module.Er kan zowel mono- als polykristallijn silicium zijn
Van deze eigenschappen hangt niet alleen de prijs af, maar ook de efficiëntie en de levensduur van de installatie.
Door deze tips te volgen, kunt u het type installatie kiezen dat geschikt is voor uw gebied. Maar toch is het beter dat mensen die met dit werkveld te maken hebben, zich met uw berekeningen bezighouden.
Polykristallen en zonne-toepassingen
Monokristallijne wafels zijn verbeterd en superieur aan polykristallen.
Door de flexibele structuur kunnen ze op het dak van een huis of tuinhuisje worden geplaatst.
Polykristallijne elementen zijn goed voor straatstation,
omdat ze alleen op een vlakke ondergrond worden geïnstalleerd, is het voor hen noodzakelijk om voor een aparte plek in de tuin te zorgen. Bij plaatsing in een tuinhuisje is beglazing van panelen niet toegestaan, omdat hierdoor het rendement afneemt. Het rendement van commercieel verkrijgbare panelen is ongeveer 18%, wat lager is dan monokristallijn. Polykristallijne platen lijden aan efficiëntieverliezen, voornamelijk als gevolg van inhomogeniteit van het oppervlak.
Flexibele monokristallijne wafel is handig
Vergelijking van eenkristal en
Dus, welk zonnepaneel is beter - monokristallijn of polykristallijn? Om deze vraag te beantwoorden, moet u eerst begrijpen, maar hoe verschillen ze?
De onderstaande foto toont twee hoofdtypen:
Het eerste dat opvalt, is het uiterlijk.
Eenkristalelementen hebben afgeronde hoeken en een uniform oppervlak. Afgeronde hoeken zijn te wijten aan het feit dat bij de productie van monokristallijn silicium cilindrische blanco's worden verkregen. De uniformiteit van de kleur en structuur van eenkristalelementen is te wijten aan het feit dat dit een enkelvoudig gegroeid siliciumkristal is en de kristalstructuur homogeen is.
Polykristallijne elementen hebben op hun beurt een vierkante vorm vanwege het feit dat tijdens de productie rechthoekige plano's worden verkregen. De heterogeniteit van de kleur en structuur van polykristallijne elementen is te wijten aan het feit dat ze bestaan uit een groot aantal heterogene siliciumkristallen en ook een kleine hoeveelheid onzuiverheden bevatten.
Het tweede en waarschijnlijk het belangrijkste verschil is de efficiëntie van de omzetting van zonne-energie.
Monokristallijne elementen en de daarop gebaseerde panelen hebben tegenwoordig de hoogste efficiëntie - tot 22% bij massaproductie en tot 38% voor die welke in de ruimtevaartindustrie worden gebruikt. Monokristallijn silicium wordt geproduceerd uit sterk gezuiverde grondstoffen (99,999%).
In de handel verkrijgbare polykristallijne cellen hebben een rendement tot 18%. Het lagere rendement komt doordat bij de productie van polykristallijn silicium niet alleen hoogzuiver primair silicium wordt gebruikt, maar ook secundaire grondstoffen (bijvoorbeeld gerecyclede zonnepanelen of siliciumafval uit de metallurgische industrie). Dit leidt tot het optreden van verschillende defecten in polykristallijne elementen, zoals kristalgrenzen, microdefecten, koolstof- en zuurstofverontreinigingen.
Celefficiëntie is uiteindelijk verantwoordelijk voor de fysieke grootte van zonnepanelen. Hoe hoger het rendement, hoe kleiner het paneeloppervlak bij hetzelfde vermogen.
Het derde verschil is de prijs van de zonnebatterij.
Uiteraard ligt de prijs van een eenkristalbatterij per stroomeenheid iets hoger. Dit komt door het duurdere productieproces en het gebruik van sterk gezuiverd silicium. Dit verschil is echter niet significant en bedraagt gemiddeld ongeveer 10%.
Daarom zetten we de belangrijkste verschillen tussen monokristallijne en polykristallijne zonnecellen op een rij:
Verschijning.
efficiëntie.
Prijs.
Zoals uit deze lijst blijkt, maakt het voor een zonne-energiecentrale niet uit welk zonnepaneel in zijn samenstelling zal worden gebruikt.De belangrijkste parameters - de spanning en het vermogen van het zonnepaneel zijn niet afhankelijk van het type gebruikte elementen, en u kunt vaak panelen van beide typen met hetzelfde vermogen te koop vinden. De uiteindelijke keuze is dus aan de koper. En als hij zich niet schaamt voor de niet-uniforme kleur van de elementen en een iets groter gebied, dan kiest hij waarschijnlijk voor goedkopere polykristallijne zonnepanelen. Als deze parameters voor hem belangrijk zijn, ligt het iets duurdere monokristallijne zonnepaneel voor de hand.
Tot slot zou ik willen opmerken dat volgens de gegevens van de European Association EPIA in 2010 de productie van zonnecellen volgens het type silicium dat erin werd gebruikt als volgt was verdeeld:
1. polykristallijn - 52,9%
2. monokristallijn - 33,2%
3. amorf, enz. - 13,9%
Met andere woorden, polykristallijne zonnecellen zijn de leiders in de wereld in termen van productievolume.
Prijs
Zonnepanelen op verschillende fotocellen hebben verschillende kosten. De prijzen voor monokristallijne panelen zijn iets hoger (meestal in het bereik van 10%), vanwege het duurdere proces en de noodzaak om silicium met een hoge zuiverheid te gebruiken.
Dus voordat u beslist welke modules u moet kiezen, moet u beslissen over de voorwaarden voor hun gebruik, installatielocatie en budget. In feite maakt het de zonne-energiecentrale niet uit welk paneel er stroom voor produceert, het belangrijkste is het uitgangsvermogen en de spanningsindicatoren. En deze waarden kunnen hetzelfde zijn voor producten op verschillende soorten cellen, ze zullen alleen verschillen in oppervlakte. Daarom, als de afmetingen niet kritisch zijn, kunt u zonnepanelen kopen met dezelfde prestaties (op polykristallen), maar met een iets groter oppervlak zullen ze iets minder kosten.
Kenmerken van dunne filmpanelen.
Het productieproces van dunne-filmpanelen bestaat uit vacuümdepositie van een fotovoltaïsch materiaal in de vorm van een dunne film op een substraatbasis. Afhankelijk van de gewenste eigenschappen worden verschillende soorten ondergronden en soorten gespoten stoffen toegepast. In het bijzonder worden de volgende materialen gebruikt voor de afzetting van dunne films: amorf silicium (a-Si), cadmiumtelluride (CdTe), koper, indium, gallium, seleniumverbindingen - seleniden (CIS / CIGS), verschillende organische elementen (OPC)
Het rendement van dunne-film zonnecellen is afhankelijk van de kwaliteit en zuiverheid van het technologische proces en varieert van 7 tot 13%. Met de ontwikkeling van technologie en de introductie van innovatie zal de voorspelde efficiëntieverhoging 3% zijn. In de jaren 2000 is de markt voor dunnefilmpanelen aanzienlijk gegroeid. Dit komt door de ontwikkeling van technologie voor depositie van dunne films en de ontwikkeling van het productieniveau in het algemeen. Zo wordt het steeds makkelijker om zonnepanelen te kopen en wordt de prijs ervan betaalbaarder.
Voordelen van dunne film batterijen:
- lage productiekosten, dus een lagere prijs voor het paneel als geheel.
- esthetische uitstraling van de constructie door hoge uniformiteit.
- de mogelijkheid om flexibele constructies te vervaardigen
- Het aantal prestatieverliezen door verwarming of indirecte verlichting wordt verminderd.
Tegelijkertijd hebben dunnefilmstructuren een aantal nadelen:
— een voldoende groot installatieoppervlak van de constructie is vereist om de omzetting van de vereiste hoeveelheid zonne-energie te garanderen.
- installatie van meer panelen vereist extra bevestigingsmateriaal en hogere installatiekosten.
- de levensduur van dergelijke panelen is lager dan die van kristallijne tegenhangers.
En toch, welke panelen zijn het meest geschikt om in particuliere huishoudens te gebruiken om een huis of cottage van stroom te voorzien?
Bij het oplossen van dit probleem kan het geen kwaad om specialisten op het gebied van foto-elektronische zonne-energieconverters te raadplegen en een kwantitatieve en kwalitatieve beoordeling van alle factoren uit te voeren: van gebied tot verlichting van het montageoppervlak. In dit gesprek kunt u precies bepalen wat u nodig heeft.
Bij gebrek aan ruimte voor installatie, let op monokristallijne batterijen met maximale efficiëntie.Helaas is op dit moment op de Russische markt van foto-elektronische producten, met name converters, de keuze van elementen beperkt en, hoogstwaarschijnlijk, evenals de keuze van modules met het vereiste ontwerp of de filmsamenstelling
In dit geval moet u mogelijk modules uit het buitenland bestellen of deze vooraf in Rusland kopen. In dit geval zal de prijs van batterijen echter hoger zijn.
Als de prijsklasse van materialen en werk belangrijker is, dan is de beste optie om structuren op polykristallijne platen te gebruiken. Hiermee kunt u redelijk goede prestatie-indicatoren geven en tegelijkertijd wat geld besparen.
Houd bij het kiezen van dunne-filmpanelen rekening met installatievereisten. De kosten van extra installatiewerk zullen de uiteindelijke schatting aanzienlijk beïnvloeden.
Nadat u het type en de grootte van de zonnepanelen heeft bepaald, blijft het aan u om de benodigde eenheden aan te schaffen, te installeren en ervan te genieten om een van de meest milieuvriendelijke manieren te gebruiken om elektriciteit op te wekken voor huishoudelijke behoeften.
Zonnepanelen
- duurzaam (levensduur is 25-30 jaar)
- makkelijk te installeren
- Makkelijk te onderhouden
- betrouwbaar en efficiënt
De productie van modules is gebaseerd op het gebruik van silicium. Silicium is na zuurstof het meest voorkomende element in de aardkorst. Het is moeilijk om silicium in zijn pure vorm in de natuur te vinden, meestal wordt het gevonden in combinatie met zuurstof - silica (Si02). Dit chemische element heeft een hoge reactiviteit en is in zijn pure vorm de belangrijkste halfgeleider in moderne radio-elektronica, computertechnologie en alternatieve energie. Afhankelijk van de productietechnologieën zijn er verschillende soorten panelen die voortdurend worden verbeterd. De meest voorkomende soorten modules zijn kristallijne en dunne-film of amorfe panelen. Kristallijne fotovoltaïsche cellen zijn monokristallijn of polykristallijn
Monokristallijne panelen
Een monosiliciumwafel is een enkelkristal in de vorm van cilindrische, maximaal zuivere siliciumblokken, waaruit rechthoekige siliciumschijven worden verkregen door te snijden volgens de Czochralski-methode. Monokristallijne elementen zijn vierkanten met afgeronde of afgesneden hoeken, uniform van structuur, 0,2-0,3 mm dik, donkerblauw of zwart met een antireflectiecoating. Monokristallijne zonnepanelen zijn zeer efficiënt, compact en hebben de langste levensduur.
De technologie om zonnecellen te vervaardigen uit eenkristalcellen is vrij duur. Dit komt door het gebruik van sterk gezuiverd silicium.
Polykristallijne panelen
Polysilicium zonnewafels worden geproduceerd door de siliciumsubstantie geleidelijk af te koelen. Deze productietechnologie vereist minder energie en silicium is niet van de hoogste zuiveringsgraad. Blokken polykristallen worden op dezelfde manier verwerkt als een eenkristal blank. Polykristallijne panelen zijn een blok kristallen van verschillende richtingen, sommige kristallen zijn duidelijk zichtbaar op de snede, dit zijn gewone blauwe vierkanten met antireflectiecoating of zilvergrijs zonder coating, 0,2 - 0,3 mm dik. Het rendement van dergelijke batterijen is lager (van 13% naar 18%).
Dunne-film (amorfe) zonnepanelen
Het belangrijkste verschil tussen dunne-film of amorfe panelen is de afzetting van een dunne laag amorf silicium op het substraat. Het voeringmateriaal kan een flexibele (plastic) of stijve (glas of metalen) basis zijn. Amorfe panelen onderscheiden zich van andere typen door hun donkergrijze kleur, ze zijn flexibel, compact en lichtgewicht. De kosten zijn lager dan bij traditioneel silicium.Dergelijke batterijen werken prima in zeer stoffige lucht, ze hebben voldoende diffuus licht. Recente innovaties in de ontwikkeling van siliciumfilm hebben geleid tot de productie van efficiënte multi-junction zonnecellen die meerdere lagen silicium bevatten. Verschillende halfgeleidermaterialen absorberen zonlicht op verschillende manieren en vangen zo het volledige stralingsspectrum op.
Ontwerp en toepassing
Volgens het apparaat zijn alle zonneconverters onderverdeeld in monokristallijn en polykristallijn. Het ontwerp van elk paneel bepaalt de effectiviteit en kosten ervan. Wereldfabrikanten van deze apparaten gebruiken silicium, cadmiumtelluride en verbindingen op basis van koper, indium, gallium en selenium als werkvloeistof. De nieuwste prestaties op dit gebied zijn batterijen, waarvan het werkmateriaal galliumarsenide is.
De binnenlandse industrie voor de productie van zonnegeneratoren gebruikt voornamelijk siliciumhalfgeleiderwafels. Kant-en-klare modules die zijn ontworpen om elektrische stroom te genereren, combineren een reeks cellen met hun ontwerp. Platte panelen worden geïnstalleerd op speciale rekken met roterende apparaten, met behulp waarvan de maximaal mogelijke invalshoek van de zonnestralen op de halfgeleider gedurende de dag wordt ingesteld. Een goedkopere maar minder effectieve optie is om vaste structuren te gebruiken die zijn ingesteld op een bepaalde constante hoek.
Een belangrijk element van elke zonne-installatie zijn batterijen die elektrische energie opslaan voor gebruik 's nachts of tijdens slecht verlichte tijden van de dag. Dan gaat het van de accu's rechtstreeks naar de belasting, of eerst naar de omvormer 12 (24) - 220 V, en dan naar de verbruiker, afhankelijk van het type.
Mening van een expert
Alexey Bartosh
Specialist in reparatie, onderhoud van elektrische apparatuur en industriële elektronica.
Vraag het aan een expert
Het is winstgevend om zonne-energie op te wekken waar er veel heldere dagen in een jaar zijn. De meeste regio's van de Russische Federatie zijn ongeschikt om alleen zonne-energie te gebruiken. Zonnegeneratoren worden vaker alleen gebruikt als extra stroomvoorziening.
Gevolgtrekking
Hoewel er verschillen zijn tussen verschillende soorten modules, is er geen duidelijk antwoord welke zonnemodule het beste past bij alle mogelijke vereisten. Het moduletype wordt gekozen afhankelijk van de kenmerken van uw locatie en installatievereisten.
Bij het kiezen van een module wordt vaak de vraag gesteld: welke zonnebatterij is beter - monokristallijn of polykristallijn, of misschien amorf? Ze zijn tenslotte de meest voorkomende in onze eeuw. Er is veel onderzoek gedaan om het antwoord te vinden. Laten we eens kijken wat de resultaten lieten zien:
efficiëntie en levensduur
Monokristallijne elementen hebben een efficiëntie van ongeveer 17-22%, hun levensduur is minimaal 25 jaar. De efficiëntie van polykristallijn kan 12-18% bereiken, ze gaan ook minstens 25 jaar mee. De efficiëntie van amorf is 6-8% en neemt veel sneller af dan kristallijn, ze werken niet langer dan 10 jaar.
Temperatuurcoëfficiënt
In reële gebruiksomstandigheden warmen de zonnepanelen op, wat leidt tot een afname van het nominale vermogen met 15-25%. De gemiddelde temperatuurcoëfficiënt voor poly en mono is -0,45%, amorf -0,19%. Dit betekent dat wanneer de temperatuur met 1°C stijgt ten opzichte van standaardomstandigheden, kristallijne batterijen minder productief zullen zijn dan amorfe batterijen.
Verlies van efficiëntie
De degradatie van monokristallijne en polykristallijne zonnemodules hangt af van de kwaliteit van de oorspronkelijke elementen - hoe meer boor en zuurstof ze bevatten, hoe sneller het rendement afneemt. Polysiliciumwafels bevatten minder zuurstof, terwijl monosiliciumwafels minder boor bevatten. Daarom is er bij gelijke kwaliteit van het materiaal en de gebruiksomstandigheden geen specifiek verschil tussen de mate van degradatie van die en andere modules, gemiddeld is dit ongeveer 1% per jaar.Gehydrogeneerd silicium wordt gebruikt bij de productie van amorfe batterijen. Het gehalte aan waterstof is te danken aan de snellere afbraak ervan. Dus kristallijne degraderen met 20% na 25 jaar gebruik, amorfe zijn 2-3 keer sneller. Modellen van lage kwaliteit kunnen in het eerste jaar van gebruik echter 20% aan efficiëntie verliezen. Dit is het overwegen waard bij het kopen.
Prijs
Hier ligt de superioriteit volledig aan de kant van amorfe modules - hun prijs is lager dan die van kristallijne, vanwege de goedkopere productie. De tweede plaats wordt ingenomen door poly, terwijl mono het duurst is.
Afmetingen en installatiegebied
Monokristallijne batterijen zijn compacter. Om een array met het benodigde vermogen te creëren, heb je minder panelen nodig dan bij andere typen. Dus als ze zijn geïnstalleerd, nemen ze iets minder ruimte in beslag. Maar de vooruitgang staat niet stil en qua vermogen/oppervlakte-verhouding halen polykristallijne modules al mono in. Amorfe blijven nog steeds achter - hun installatie vereist 2,5 keer meer ruimte.
Licht gevoeligheid
Amorfe siliciummodules zijn hierbij leidend. Ze hebben de beste conversie-efficiëntie van zonne-energie vanwege het waterstofgehalte van het element. Daarom werken ze, in vergelijking met kristallijne, efficiënter bij weinig licht. Mono en poly werken bij weinig licht ongeveer hetzelfde - ze reageren aanzienlijk op veranderingen in de lichtintensiteit.
Jaarlijkse output
Uit testmodules van verschillende fabrikanten bleek dat monokristallijne modules meer elektriciteit per jaar opwekken dan polykristallijne. En die zijn op hun beurt productiever dan amorf, ondanks het feit dat deze laatste zelfs bij weinig licht energie opwekken.
Geconcludeerd kan worden dat mono- en polyzonnepanelen kleine maar belangrijke verschillen hebben. Hoewel mono nog steeds efficiënter is en het rendement ervan groter is, zal poly nog steeds populairder zijn. Toegegeven, het hangt af van de kwaliteit van het product. De meeste grote zonnecentrales worden echter geassembleerd op basis van polymodules. Dit komt doordat investeerders kijken naar de totale kosten van het project en de terugverdientijd, en niet naar de maximale efficiëntie en duurzaamheid.
Nu over amorfe batterijen. Laten we beginnen met de voordelen: de productiemethode is de eenvoudigste en low-budget, omdat het snijden en verwerken van silicium niet nodig is. Dit wordt weerspiegeld in de lage kosten van het eindproduct. Ze zijn pretentieloos - ze kunnen overal worden geïnstalleerd en niet kieskeurig - ze zijn niet bang voor stof en bewolkt weer.
Amorfe modules hebben echter ook nadelen die hun voordelen opheffen: in vergelijking met de bovengenoemde typen hebben ze de laagste efficiëntie, ze gaan snel achteruit - de efficiëntie neemt in minder dan 10 jaar met 40% af en ze hebben veel ruimte nodig om te installeren.
