Hva er en monokrystallinsk solcelle
Vi har allerede nevnt at det er to typer paneler: poly- og enkeltkrystall. Til å begynne med, vurder et enkeltkrystallelement - det er dyrere, men kraftigere.
Egenskaper
For et slikt batteri dyrkes en spesiell silisiumenkrystall i henhold til Czochralski-metoden. Dette materialet er dyrere enn en polykrystallinsk wafer, men på grunn av sin høye kvalitet har en monokrystallinsk modul en høyere effektivitet. Monokrystallinske solcellepaneler, satt sammen av individuelle silisiumceller, har en driftseffektivitet som er omtrent 20–22 %.
Lysstråler, som faller på overflaten av en enkelt krystall av silisium, fører frie elektroner til rettet bevegelse. På begge sider av krystallen er ledninger koblet til den, og går til forbrukeren.
Effektiviteten til en slik plate er ganske høy, siden solstrålene ikke sprer seg i den, men er jevnt fordelt over hele overflaten av krystallen. P-n-kryssområdet i platen er stort, på grunn av hvilket elektroner trenger uten hindring fra en del av halvlederen til en annen.
Pris
Teknologien for å dyrke store halvleder-enkeltkrystaller er ganske arbeidskrevende, og det er grunnen til at prisen på et slikt batteri alltid er høyere enn for et lignende produkt basert på polykrystaller. Forskjellen i kostnadene for enheter er 10%, som er den største ulempen med et enkeltkrystallbatteri.
Prisen på et monokrystallinsk panel med en effekt på 150 W er 5400 rubler, og et 200 W batteri med samme design koster 11 700 rubler. Mye dyrere enn 230W og 300W enheter
Design og applikasjon
Halvleder. Som regel mono- eller polykrystallinsk silisium, supplert med andre kjemiske forbindelser som bidrar til dannelsen av den fotoelektriske effekten. Den består av 2 materialer med forskjellig ledningsevne, på grunn av hvilke det er en konstant bevegelse av elektroner mellom dem (p-n-kryss).
Pakning - det tynneste belegget som forhindrer fri bevegelse av elektroner, plassert mellom lagene i en halvleder.
En kilde til elektrisitet, når den er koblet til pakningen, får elektroner evnen til å overvinne den - som et resultat av dette oppstår en ordnet bevegelse av ladede partikler, faktisk genereres en elektrisk strøm.
Akkumulator - lagrer den mottatte strømmen.
Ladekontroller - utfører funksjonen til en distributør av elektriske energistrømmer.
En omformer er nødvendig for å transformere likestrøm til vekselstrøm.
Spenningsregulator.
For å bruke solcellepaneler som hovedkilde til elektrisitet, er det viktig at antall klare dager går foran overskyete. Av denne grunn, i de fleste regioner i landet vårt, brukes slike installasjoner hovedsakelig som hjelpesystemer.
Utseende
Utseendet er imidlertid det første som fanger blikket. Monoceller har en firkantet form med kuttede hjørner og en jevn overflate. Dette er på grunn av særegenhetene ved produksjonen og krystallstrukturen til enkeltkrystaller. Ved dyrking av silisiumkrystaller oppnås sylindriske emner, som etter videre bearbeiding kuttes i slike "pseudo-firkantede" plater. Og jevnheten til overflaten bestemmes av arbeidsstykkets strenge krystallstruktur.
Polykrystallinske celler har en jevn kvadratisk form. Under produksjonen, på et mellomstadium, oppnås prismatiske emner, som kuttes i firkantede (eller rektangulære) plater. Deres ytre overflate er inhomogen på grunn av polystrukturen til silisium.
Dette innebærer den første forskjellen mellom moduler på mono- og polyceller. Dette er fyllingstettheten. Polykrystallinske celler fyller hele det brukbare området av batteriet, mens ubrukte tomrom forblir mellom monoceller. Dette betyr at til tross for forskjellen i effektiviteten til individuelle celler, kan ytelsen til polymodulen per arealenhet være høyere.
Hvilke moduler å velge
Valget av det optimale alternativet bør gjøres i henhold til en kombinasjon av kostnad, kvalitet og tekniske indikatorer. Det er feil å bare ledes av designet, en slik tilnærming kan føre til sløsing med penger. Det er nødvendig å møte husets behov for elektrisitet, legge til nødvendig margin for uforutsette situasjoner og for et fall i ytelse med økt levetid.
Du har allerede tatt en beslutning om å kjøpe et solkraftverk, men du er ikke sikker på hva som er best mono- eller polykrystallinsk? I denne artikkelen vil vi analysere alle fordeler og ulemper med teknologi.
Polykrystallinske solcellepaneler. Myter og misoppfatninger
Selvfølgelig er hver selger og produsent interessert i å selge nøyaktig deres produkt, og derfor har det dannet seg vedvarende misoppfatninger på markedet om visse teknologier. Polykrystallinsk silisiumteknologi er intet unntak og har karakteristiske forskjeller fra monokrystallinsk, rent silisium. Derfor tolkes mange funksjoner ved polybatterier oftere som fordeler. Men er det det? Her er noen uttalelser fra selgere som selger solcellepaneler
:
- "Polykrystallinsk silisium fungerer bedre i overskyet vær!"
- "Levetiden til polymoduler er den samme som for en enkelt krystall."
- "Polykrystallinske solcellepaneler er billigere og derfor rimeligere"
Det er verdt å merke seg at den første uttalelsen i seg selv indikerer at du ikke kommuniserer med en profesjonell. Silisiumsolceller i overskyet vær har nesten samme ytelse, uavhengig av teknologi. En slik kvalitet som "effektiv drift ved lav solinnstråling" kan være stolt av "ikke-silisium", amorfe solceller, hvis totale effektivitet svinger rundt 6-9%.
Poli - elementer er egentlig litt billigere, siden produksjonsprosessen deres ikke er arbeidskrevende og rask. Men gitt det faktum at effektiviteten deres er 15-25% lavere, for å oppnå en produksjon som kan sammenlignes med MONO-teknologi, bør området til produktene være større. Dette betyr høyere kostnader for produktet (glass, boks, karosseri) og transportkostnader. Kostnadene for produktinstallasjon, kostnadene for festemidler og bytte er også høyere. Hva vil være billigere for deg - tenk selv, men den opprinnelige prisen på produktene er ennå ikke et solkraftverk.
Ressursen til arbeidet deres er også overdrevet. Polykrystallsolceller reduserer effektiviteten betydelig på kortere tid enn "rent silisium".
La oss nå analysere misoppfatningene angående monokrystallinske solceller.
Solcellepaneler til hjemmet - høyeste effektivitet!
Fordelene med monokrystallinske solcellepaneler er ubestridelige. Men små svingninger i prisen oppfattes ikke alltid riktig av sluttkjøperen. Solcellepaneler til hjemmet
, type mono, er egentlig litt dyrere og finnes ikke hos alle produsenter og selgere.
Monokrystallinske silisiumpaneler har en rekke fordeler:
- Mer kompakte totale dimensjoner per generert watt strøm;
- Lang levetid med minimalt tap av krystalleffektivitet (ikke mer enn 20 %, over 25 år);
- Den høyeste effektiviteten av energikonvertering (fra solenergi til elektrisk).
Er ikke dette nok til å ta et valg mot en mer avansert og effektiv teknologi?
Film solcellepaneler viktigste forskjeller
Du kan umiddelbart forstå at filmrull solcellepaneler har et stort antall forskjeller fra krystallinske alternativer.
Det første du bør ta hensyn til er tykkelsen deres, den er mindre enn 1 mikron, i tillegg er de veldig fleksible, denne kvaliteten gjør at de kan plasseres på hvilken som helst overflate, selv på sylindriske.
I tillegg til disse fordelene har filmbatterier følgende fordeler:
- De beholder driftsparametere selv i diffust lys, som et resultat øker deres totale energi med 15% i forhold til krystallinske varianter;
- De har en lav kostnad, noe som betyr at kjøpet deres vil være budsjettmessig;
- Arbeidet deres i kraftsystemer med høy effekt er mer effektivt;
- I varmt klima reduserer ikke batterier produktiviteten;
- De har en høy absorpsjonshastighet av solspekteret i optisk form.
Selvfølgelig, til tross for alle fordelene, som enhver annen installasjon, har filmbatterier noen ulemper. Store dimensjoner kan legges inn her, i forhold til krystallinske paneler, opptar filmer et område som er nesten 3 ganger større. En annen ulempe er at det kreves høyspenningskontrollere for å bruke slike batterier.
Funksjoner av monokrystallinske paneler
Det monokrystallinske systemet består av dusinvis av fotoceller kombinert til et enkelt panel. Krystaller oppnås ved dyrking - etter Czochalski-metoden. Hver av dem er festet på en glassfiberbase, som beskytter mot støv og fuktighet. Materialet til elementene er renset silisium. Lysfølsomme celler er orientert i én retning, på grunn av hvilken effektiviteten til monokrystallinske paneler er høyere enn for polykrystallinske. Andre funksjoner:
varighet av kontinuerlig drift - minst 20 år;
Effektiviteten til enkeltkrystaller er i gjennomsnitt opptil 20-22% (unntatt tap av mottatt elektrisitet), i noen tilfeller - opptil 20%;
nivået av absorpsjon er høyere enn i polykrystallinske paneler;
Den eneste ulempen med enkeltkrystallsystemer er en høyere kostnad, men kostnadene ved å anskaffe dem betaler seg raskt.
Med plassmangel, når det er ekstremt viktig å oppnå maksimal energimengde fra hver kvadratmeter, er en slik løsning å foretrekke.
Funksjoner av polykrystallinske paneler
Polykrystaller oppnås ved gradvis avkjøling av smeltet silisium. Denne teknologien er billigere enn den kunstige veksten av enkeltkrystaller, men det kan være kornethet i kantene av polykrystaller, noe som fører til en reduksjon i effektiviteten. Den grunnleggende forskjellen fra enkeltkrystaller er den heterogene strukturen og fargen. Dette skyldes urenheter og at systemet inneholder krystaller av forskjellige typer. Egenskaper:
Effektiviteten er lavere enn for enkeltkrystallelementer - opptil 17-18%;
rimelig pris - produksjonen av polykrystallinske paneler er rimeligere;
hastigheten på krafttapet (degradering) av polykrystaller er mindre enn for enkeltkrystaller.
Således, hvis oppgaven er å oppnå en viss mengde elektrisitet, ved bruk av polykrystallinske paneler, vil det være nødvendig med et stort område. Det er en oppfatning at det er mer lønnsomt å bruke dem i regioner med overvekt av overskyede dager - med utilstrekkelig sol gir polykrystaller mer energi enn enkeltkrystaller.
Sammenligning av hovedegenskapene til enkeltkrystall- og polykrystallinske elementer
Hvert av systemene har sine fordeler og ulemper. Hvordan bestemme hva som er å foretrekke, enkelt- eller polykrystaller? Vi gjør deg oppmerksom på en sammenlignende tabell, som diskuterer nøkkelegenskapene til hvert av alternativene:
|
Parameter |
enkeltkrystaller |
Polykrystaller |
Konklusjon |
|
Temperaturkoeffisient |
0,45 % |
0,45 % |
Effektreduksjonen i begge typer systemer er nesten lik |
|
Nedbrytningshastighet |
Med 3% i det første driftsåret, i påfølgende år - med 0,71%. |
Med 2 % det første driftsåret, med 0,67 % i de påfølgende årene. |
Forskjellen er ubetydelig, så den kan neglisjeres. |
|
Pris |
De høye kostnadene skyldes kompleksiteten i produksjonen. |
10-15 % billigere enn monokrystallinske celler. |
For mange er prisen den avgjørende faktoren til fordel for polykrystallinske paneler. |
|
Lysfølsomhet (ved lysnivå 600 W/m |
Med de samme strømmodulene overstiger ikke forskjellen 10 %. |
Faktisk kan denne indikatoren neglisjeres. |
|
|
Årlig produksjon |
I følge PHOTON-laboratoriet er den litt høyere (ikke mer enn 2%) for enkeltkrystaller. Mer detaljerte studier har imidlertid vist at det ikke bare er typen panel som betyr noe, men også merket. |
Egenskapene til et bestemt solcellebatteri er viktigere - de er nøkkelkriteriet for valg. |
Når du velger solcellepaneler, er det nødvendig å være oppmerksom ikke bare på typen solcelleceller, men også til andre kriterier: pris-ytelsesforhold, deklarert ressurs (garantiperiode), spenning ved maksimal effekt og utstyr.
Finnes det billige solcellepaneler?
Spesialister og forskere streber etter å lage batterier som vil bli allment tilgjengelige for hele befolkningen. Med små, men vellykkede steg, nærmer de seg dette målet og forbedrer samtidig materialene som brukes i denne teknologien hver gang. Selvfølgelig er det også produsenter som uforsiktig behandler varene de tilbyr til kunder og bevisst selger produkter av lav kvalitet. Dette er hovedproblemet hvis du plutselig ønsker å kjøpe et billig solcellebatteri.
Ikke bare innbyggere i den russiske føderasjonen, men også europeiske land er overbevist om at billige installasjoner tilbys av kinesiske produsenter. Man kan se at det var kinesiske produsenter som oversvømmet solbatterimarkedet, og tvang mange store selskaper til å erklære seg selv konkurs, som rett og slett ikke tålte konkurransen med kineserne.
Så, for eksempel, må du vite hvilke produkter som kan være budsjettmessige og hvilke som ikke er det. Det er usannsynlig å finne billige monokrystallinske paneler, da disse typene inkluderer de kraftigste elementene.
Derfor er det svært viktig å vite hvilke egenskaper installasjonen inneholder.
På den annen side er det gigantiske selskaper som takket være statlige subsidier reduserer kostnadene for solcellepanelene de produserer. Disse inkluderer stor tysk og selvfølgelig russisk produksjon. Hvis du bestemmer deg for å kjøpe kinesiske produkter, er det bedre å gi preferanse til et kjent selskap som allerede har rettferdiggjort navnet sitt på markedet.
Hva er et solcellebatteri? Det er en likestrøms fotovoltaisk type generator som konverterer solenergi til elektrisk energi. Slike batterier bruker silisiummoduler - halvledere.
For å velge et solcellebatteri til hjemmet ditt, må du ta hensyn til noen av tipsene våre. Nemlig:
Nemlig:
Når du kjøper et solcellepanel, husk at det må passe til hjemmet ditt. For det første spiller klimaet i området ditt en stor rolle. Varigheten av sollys over huset og, selvfølgelig, tiden for det akkumulerende regimet vil avhenge av det. For å finne ut hvor egnet ditt territorium er, må du bruke et belysningskart.
Tenk på mengden varme du ønsker å motta til slutt. Det beste alternativet ville være et batteri som kan dekke omtrent 40-80 varmebehov. Systemer som er mindre effektive vil koste en størrelsesorden mer. Det er også nødvendig å ta hensyn til utformingen og egenskapene til hele systemet. Dette kan garantere deg stabiliteten til installasjonen i tilfelle force majeure.
Alle disse beregningene er best betrodd spesialister.
Pass på å ta hensyn til produsenten av batteriet, så vel som materialet som ble brukt i produksjonen av den fotoelektriske cellen til modulen.Det kan være både mono- og polykrystallinsk silisium
Det er på disse egenskapene at ikke bare prisen vil avhenge, men også effektiviteten, samt levetiden til installasjonen.
Ved å følge disse tipsene vil du kunne velge hvilken type installasjon som passer for ditt område. Men likevel er det bedre at folk knyttet til dette aktivitetsfeltet er engasjert i beregningene dine.
Polykrystaller og solenergiapplikasjoner
Monokrystallinske wafere er forbedret og overlegne polykrystaller.
På grunn av den fleksible strukturen kan de plasseres på taket av et hus eller lysthus.
Polykrystallinske elementer er bra for gatestasjon,
siden de bare er installert på en flat overflate, for dem er det nødvendig å passe på et eget sted i hagen. Når det plasseres i et lysthus, er det ikke tillatt med innglassing av paneler, da dette resulterer i en reduksjon i effektiviteten. Effektiviteten til kommersielt tilgjengelige paneler er omtrent 18 %, som er lavere enn monokrystallinske. Polykrystallinske plater lider av effektivitetstap hovedsakelig på grunn av overflateinhomogenitet.
Fleksibel monokrystallinsk wafer er praktisk
Sammenligning av enkeltkrystall og
Så, hvilket solcellepanel er bedre - monokrystallinsk eller polykrystallinsk? For å svare på dette spørsmålet må du først forstå, men hvordan er de forskjellige?
Bildet nedenfor viser to hovedtyper:
Det første som fanger øyet er utseendet.
Enkeltkrystallelementer har avrundede hjørner og en jevn overflate. Avrundede hjørner skyldes det faktum at ved produksjon av enkrystall silisium oppnås sylindriske emner. Ensartetheten i fargen og strukturen til enkeltkrystallelementer skyldes det faktum at dette er en enkelt dyrket silisiumkrystall, og krystallstrukturen er homogen.
På sin side har polykrystallinske elementer en firkantet form på grunn av det faktum at rektangulære emner oppnås under produksjonen. Heterogeniteten til fargen og strukturen til polykrystallinske elementer skyldes det faktum at de består av et stort antall heterogene silisiumkrystaller, og inkluderer også en liten mengde urenheter.
Den andre og sannsynligvis hovedforskjellen er effektiviteten til konvertering av solenergi.
Monokrystallinske elementer og følgelig paneler basert på dem har den høyeste effektiviteten i dag - opptil 22% blant masseproduserte og opptil 38% for de som brukes i romindustrien. Monokrystallinsk silisium er produsert av høyt rensede råvarer (99,999%).
Kommersielt tilgjengelige polykrystallinske celler har en effektivitet på opptil 18 %. Den lavere effektiviteten skyldes at det i produksjonen av polykrystallinsk silisium ikke bare brukes primært silisium med høy renhet, men også sekundære råvarer (for eksempel resirkulerte solcellepaneler eller silisiumavfall fra metallurgisk industri). Dette fører til utseendet til ulike defekter i polykrystallinske elementer, som krystallgrenser, mikrodefekter, karbon- og oksygenforurensninger.
Celleeffektivitet er til syvende og sist ansvarlig for den fysiske størrelsen på solcellepaneler. Jo høyere effektivitet, desto mindre vil panelområdet ha samme effekt.
Den tredje forskjellen er prisen på solcellebatteriet.
Naturligvis er prisen på et enkeltkrystallbatteri litt høyere per kraftenhet. Dette skyldes den dyrere produksjonsprosessen og bruken av høyrenset silisium. Denne forskjellen er imidlertid ubetydelig og er i gjennomsnitt rundt 10 %.
Så vi viser hovedforskjellene mellom monokrystallinske og polykrystallinske solceller:
Utseende.
Effektivitet.
Pris.
Som det fremgår av denne listen, spiller det ingen rolle for et solenergianlegg hvilket solcellepanel som skal brukes i sammensetningen.Hovedparametrene - spenningen og kraften til solcellepanelet avhenger ikke av typen elementer som brukes, og du kan ofte finne paneler av begge typer med samme kraft på salg. Så det endelige valget er opp til kjøperen. Og hvis han ikke er flau over den uensartede fargen på elementene og et litt større område, så vil han sannsynligvis velge billigere polykrystallinske solcellepaneler. Hvis disse parameterne betyr noe for ham, vil det litt dyrere monokrystallinske solcellepanelet være det opplagte valget.
Avslutningsvis vil jeg merke meg at i henhold til dataene fra European Association EPIA i 2010, ble produksjonen av solceller etter typen silisium som ble brukt i dem fordelt som følger:
1. polykrystallinsk - 52,9 %
2. monokrystallinsk - 33,2 %
3. amorf, etc. - 13,9 %
Polykrystallinske solceller er med andre ord ledende i verden når det gjelder produksjonsvolum.
Pris
Solcellepaneler på ulike fotoceller har ulike kostnader. Prisene for monokrystallinske paneler er noe høyere (typisk i området 10%) på grunn av den dyrere prosessen og behovet for å bruke silisium med høy renhet.
Derfor, før du bestemmer deg for hvilke moduler du skal velge, må du bestemme vilkårene for deres bruk, installasjonssted og budsjett. Faktisk bryr solkraftverket seg ikke hvilket panel som produserer strøm for det, det viktigste er utgangseffekten og spenningsindikatorene. Og disse verdiene kan være de samme for produkter på forskjellige typer celler, de vil bare variere i overflateareal. Derfor, hvis dimensjonene ikke er kritiske, kan du kjøpe solcellepaneler med samme ytelse (på polykrystaller), men med et litt større område vil de koste litt mindre.
Kjennetegn på tynnfilmpaneler.
Produksjonsprosessen av tynnfilmpaneler består i vakuumavsetning av et fotovoltaisk materiale i form av en tynnfilm på en substratbase. Avhengig av de nødvendige egenskapene, brukes ulike typer underlag og typer sprøytede stoffer. Spesielt brukes følgende materialer for avsetning av tynne filmer: amorft silisium (a-Si), kadmiumtellurid (CdTe), kobber, indium, gallium, selenforbindelser - selenider (CIS / CIGS), ulike organiske elementer (OPC)
Effektiviteten til tynnfilmsolceller avhenger av kvaliteten og renheten til den teknologiske prosessen og varierer fra 7 til 13 %. Med utvikling av teknologi og introduksjon av innovasjon vil den anslåtte effektivitetsøkningen være 3 %. På 2000-tallet har markedet for tynnfilmpaneler vokst betydelig. Dette skyldes utviklingen av teknologi for deponering av tynne filmer og utviklingen av produksjonsnivået generelt. Dermed blir det lettere å kjøpe solcellepaneler, og prisen på dem blir rimeligere.
Fordeler med tynnfilmsbatterier:
- lave produksjonskostnader, derfor en lavere pris for panelet som helhet.
- estetisk utseende av strukturen, på grunn av høy ensartethet.
- muligheten for å produsere fleksible strukturer
- Antall ytelsestap på grunn av oppvarming eller indirekte belysning reduseres.
Samtidig har tynnfilmstrukturer en rekke ulemper:
— Det kreves et tilstrekkelig stort installasjonsområde av strukturen for å sikre konverteringen av den nødvendige mengden solenergi.
- installasjon av flere paneler krever ekstra monteringsutstyr og økte installasjonskostnader.
- levetiden til slike paneler er lavere enn for krystallinske motstykker.
Og likevel, hvilke paneler er best egnet for bruk i private husholdninger for å gi strøm til et hus eller en hytte?
For å løse dette problemet vil det ikke skade å konsultere spesialister innen fotoelektroniske solenergiomformere og gjennomføre en kvantitativ og kvalitativ vurdering av alle faktorer: fra område til belysning av monteringsoverflaten. Denne konsultasjonen lar deg finne ut nøyaktig hva du trenger.
Med mangel på plass for installasjon, vær oppmerksom på monokrystallinske batterier med maksimal effektivitet.Dessverre, for øyeblikket, på det russiske markedet for fotoelektroniske produkter, spesielt omformere, er valget av elementer begrenset og, mest sannsynlig, så vel som valget av moduler med nødvendig design eller filmkomposisjon
I dette tilfellet må du kanskje bestille moduler fra utlandet, eller kjøpe dem i Russland på forhåndsbestilling. Men i dette tilfellet vil prisen på batterier være høyere.
Hvis prisklassen på materialer og arbeid er viktigere, er det beste alternativet å bruke strukturer på polykrystallinske plater. De vil tillate deg å gi ganske gode ytelsesindikatorer og samtidig spare penger.
Når du velger tynnfilmpaneler, husk å vurdere installasjonskrav. Kostnaden for ytterligere installasjonsarbeid vil påvirke det endelige overslaget betydelig.
Etter å ha bestemt deg for typen og størrelsen på solcellepaneler, gjenstår det for deg å kjøpe de nødvendige enhetene, installere og nyte å bruke en av de mest miljøvennlige måtene å generere strøm til husholdningsbehov.
Solcellepaneler
- holdbar (levetiden er 25-30 år)
- enkel å installere
- lett å vedlikeholde
- pålitelig og effektiv
Produksjonen av moduler er basert på bruk av silisium. Silisium er det nest mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen etter oksygen. Det er vanskelig å finne silisium i naturen i sin rene form, oftest finnes det i kombinasjon med oksygen - silika (Si02). Dette kjemiske elementet har høy reaktivitet, og er i sin rene form den viktigste halvlederen i moderne radioelektronikk, datateknologi og alternativ energi. Avhengig av produksjonsteknologi er det flere typer paneler som stadig forbedres. De vanligste modulene er krystallinske og tynnfilm eller amorfe paneler. Krystallinske fotovoltaiske celler er enten monokrystallinske eller polykrystallinske
Monokrystallinske paneler
En monosilisiumskive er en enkeltkrystall i form av sylindriske, maksimalt rene silisiumblokker, hvorfra rektangulære silisiumskiver oppnås ved å kutte ved hjelp av Czochralski-metoden. Monokrystallinske elementer er firkanter med avrundede eller kuttede hjørner, ensartet i struktur, 0,2-0,3 mm tykke, mørkeblå eller svart med antirefleksbelegg. Monokrystallinske solcellemoduler er svært effektive, kompakte og har den lengste levetiden.
Teknologien for å produsere solceller fra enkrystallceller er ganske dyr. Dette skyldes bruken av høyrenset silisium.
Polykrystallinske paneler
Polysilisiumsolskiver produseres ved gradvis å avkjøle silisiumstoffet. Denne produksjonsteknologien krever mindre energi og silisium er ikke av den høyeste rensegraden. Blokker av polykrystaller behandles på samme måte som et enkeltkrystallemne. Polykrystallinske paneler er en blokk med krystaller i forskjellige retninger, noen krystaller er godt synlige på kuttet, dette er vanlige blå firkanter med antireflekterende belegg eller sølvgrå uten belegg, 0,2 - 0,3 mm tykke. Effektiviteten til slike batterier er lavere (fra 13% til 18%).
Tynnfilm (amorfe) solcellepaneler
Hovedforskjellen mellom tynnfilm eller amorfe paneler er avsetningen av et tynt lag av amorft silisium på underlaget. Foringsmaterialet kan være enten fleksibelt (plast) eller stivt (glass eller metall) base. Amorfe paneler kan skilles fra andre typer ved deres mørkegrå farge, de er fleksible, kompakte og lette. Kostnaden er lavere enn tradisjonell silisium.Slike batterier fungerer utmerket i veldig støvete luft, de har nok diffust lys. Nylige innovasjoner innen utvikling av silisiumfilm har ført til produksjon av effektive multi-junction solceller som inneholder flere lag med silisium. Ulike halvledermaterialer absorberer sollys forskjellig, og fanger dermed hele spekteret av stråling.
Design og applikasjon
I følge enheten er alle solomformere delt inn i monokrystallinske og polykrystallinske. Utformingen av hvert panel bestemmer effektiviteten og kostnadene. Verdens produsenter av disse enhetene bruker silisium, kadmiumtellurid og forbindelser basert på kobber, indium, gallium og selen som arbeidsvæske. De siste prestasjonene på dette området er batterier, hvis arbeidsmateriale er galliumarsenid.
Den innenlandske industrien for produksjon av solenergigeneratorer bruker hovedsakelig silisiumhalvlederskiver. Ferdige moduler designet for å generere elektrisk strøm kombinerer et sett med celler med deres design. Flate paneler er installert på spesielle stativer med roterende enheter, ved hjelp av hvilke den maksimale mulige innfallsvinkelen for solstrålene på halvlederen settes i løpet av dagen. Et billigere, men mindre effektivt alternativ er å bruke faste strukturer satt til en viss konstant vinkel.
Et viktig element i enhver solcellemontering er batterier som lagrer elektrisk energi for bruk om natten eller i svakt opplyste tider på dagen. Deretter kommer den fra batteriene direkte til lasten, eller først til omformeren 12 (24) - 220 V, og deretter til forbrukeren, avhengig av type.
Ekspertuttalelse
Alexey Bartosh
Spesialist på reparasjon, vedlikehold av elektrisk utstyr og industriell elektronikk.
Spør en ekspert
Det er lønnsomt å generere solenergi der det er mange lyse dager i året. De fleste regioner i den russiske føderasjonen er uegnet for kun å bruke solenergi. Solgeneratorer brukes oftere bare som ekstra strømforsyningsenheter.
Konklusjon
Selv om det er forskjeller mellom ulike typer moduler, er det ikke noe klart svar på hvilken solcellemodul som passer best til alle mulige krav. Modultypen velges avhengig av egenskapene til stedet og installasjonskravene.
Når du velger en modul, stilles spørsmålet ofte: hvilket solcellebatteri er bedre - monokrystallinsk eller polykrystallinsk, eller kanskje amorft? Tross alt er de de vanligste i vårt århundre. Det er gjort mye forskning for å finne svaret. La oss se hva resultatene viste:
effektivitet og levetid
Monokrystallinske elementer har en effektivitet på omtrent 17-22%, deres levetid er minst 25 år. Effektiviteten til polykrystallinsk kan nå 12-18%, de tjener også i minst 25 år. Effektiviteten til amorfe er 6-8% og avtar mye raskere enn krystallinske, de fungerer ikke mer enn 10 år.
Temperaturkoeffisient
Under reelle bruksforhold varmes solcellepanelene opp, noe som fører til en reduksjon i merkeeffekten med 15-25%. Gjennomsnittlig temperaturkoeffisient for poly og mono er -0,45 %, amorf -0,19 %. Dette betyr at når temperaturen stiger med 1°C fra standardforhold, vil krystallinske batterier være mindre produktive enn amorfe.
Tap av effektivitet
Nedbrytningen av solcellemonokrystallinske og polykrystallinske moduler avhenger av kvaliteten på de første elementene - jo mer bor og oksygen de inneholder, jo raskere reduseres effektiviteten. Polysilisiumskiver har mindre oksygen, mens monosilisiumskiver har mindre bor. Derfor, med like kvaliteter av materialet og bruksforholdene, er det ingen spesiell forskjell mellom graden av nedbrytning av disse og andre moduler, i gjennomsnitt er det omtrent 1% per år.Hydrogenert silisium brukes i produksjonen av amorfe batterier. Innholdet av hydrogen skyldes dets raskere nedbrytning. Så krystallinske brytes ned med 20% etter 25 års drift, amorfe er 2-3 ganger raskere. Imidlertid kan lavkvalitetsmodeller miste effektiviteten med 20 % det første året de brukes. Dette er verdt å vurdere når du kjøper.
Pris
Her er overlegenheten helt på siden av amorfe moduler - prisen deres er lavere enn krystallinske, på grunn av billigere produksjon. Andreplassen er okkupert av poly, mens mono er den dyreste.
Dimensjoner og installasjonsområde
Monokrystallinske batterier er mer kompakte. For å lage en matrise med den nødvendige kraften, trenger du færre paneler sammenlignet med andre typer. Så når de er installert, vil de ta opp litt mindre plass. Men fremgangen står ikke stille, og når det gjelder kraft/arealforhold, er polykrystallinske moduler allerede i ferd med å ta igjen mono. Amorfe dem henger fortsatt etter dem - installasjonen deres vil kreve 2,5 ganger mer plass.
Lysfølsomhet
Amorfe silisiummoduler er ledende her. De har den beste konverteringseffektiviteten til solenergi på grunn av hydrogeninnholdet i elementet. Derfor fungerer de, sammenlignet med krystallinske, mer effektivt under dårlige lysforhold. Mono og poly, i dårlig lys, fungerer omtrent det samme - de reagerer betydelig på endringer i lysintensitet.
Årlig produksjon
Som et resultat av testing av moduler fra forskjellige produsenter, ble det funnet at monokrystallinske genererer mer strøm per år enn polykrystallinske. Og de er på sin side mer produktive enn amorfe, til tross for at sistnevnte genererer energi selv i lite lys.
Det kan konkluderes med at mono og poly solcellepaneler har små, men viktige forskjeller. Selv om mono fortsatt er mer effektivt og avkastningen på dem er større, vil poly fortsatt være mer populært. Riktignok avhenger det av kvaliteten på produktet. Imidlertid er de fleste store solkraftverk satt sammen på basis av polymoduler. Dette skyldes det faktum at investorer ser på totalkostnaden for prosjektet og tilbakebetalingstiden, og ikke på maksimal effektivitet og holdbarhet.
Nå om amorfe batterier. La oss starte med fordelene: Fremgangsmåten for deres fremstilling er den enkleste og lavbudsjetts, fordi det ikke er nødvendig å kutte og behandle silisium. Dette gjenspeiles i den lave kostnaden for sluttproduktet. De er upretensiøse - de kan installeres hvor som helst, og ikke kresne - de er ikke redde for støv og overskyet vær.
Amorfe moduler har imidlertid også ulemper som overstyrer fordelene deres: sammenlignet med de ovennevnte typene har de den laveste effektiviteten, de forringes raskt - effektiviteten reduseres med 40% på mindre enn 10 år, og krever mye plass å installere.
