O que é uma célula solar monocristalina
Já mencionamos que existem dois tipos de painéis: policristais e monocristais. Para começar, considere um elemento de cristal único - é mais caro, mas mais poderoso.
Peculiaridades
Para tal bateria, um único cristal de silício especial é cultivado de acordo com o método de Czochralski. Este material é mais caro que um wafer policristalino, mas devido à sua alta qualidade, um módulo monocristalino tem maior eficiência. Os painéis solares monocristalinos, montados a partir de células de silício individuais, têm uma eficiência operacional de aproximadamente 20 a 22%.
Raios de luz, caindo na superfície de um único cristal de silício, levam os elétrons livres ao movimento direcionado. Em ambos os lados do cristal, os fios são conectados a ele, indo até o consumidor.
A eficiência de tal placa é bastante alta, pois os raios do sol não se espalham nela, mas são distribuídos uniformemente por toda a superfície do cristal. A área de junção p-n na placa é grande, devido à qual os elétrons penetram de uma parte do semicondutor para outra sem impedimentos.
Preço
A tecnologia de cultivo de monocristais de grandes semicondutores é bastante trabalhosa, razão pela qual o preço de tal bateria é sempre mais alto que o de um produto similar baseado em policristais. A diferença no custo dos dispositivos é de 10%, que é a principal desvantagem de uma bateria de cristal único.
O preço de um painel monocristalino com potência de 150 W é de 5400 rublos, e uma bateria de 200 W do mesmo design custa 11.700 rublos. Muito mais caro que dispositivos de 230W e 300W
Projeto e aplicação
Semicondutor. Como regra, silício mono ou policristalino, complementado com outros compostos químicos que contribuem para a formação do efeito fotoelétrico. É composto por 2 materiais com condutividades diferentes, devido aos quais há um movimento constante de elétrons entre eles (junção p-n).
Junta - o revestimento mais fino que impede o livre movimento de elétrons, localizado entre as camadas de um semicondutor.
Uma fonte de eletricidade, quando conectada à junta, os elétrons adquirem a capacidade de superá-la - como resultado disso, ocorre um movimento ordenado de partículas carregadas, de fato, uma corrente elétrica é gerada.
Acumulador - armazena a eletricidade recebida.
Controlador de carga - desempenha a função de distribuidor de fluxos de energia elétrica.
Um inversor é necessário para transformar a corrente contínua em corrente alternada.
Regulador de voltagem.
Para utilizar os painéis solares como principal fonte de eletricidade, é importante que o número de dias claros prevaleça sobre os nublados. Por esta razão, na maioria das regiões do nosso país, tais instalações são utilizadas principalmente como auxiliares.
Aparência
No entanto, a aparência é a primeira coisa que chama a atenção. Monocélulas têm uma forma quadrada com cantos cortados e uma superfície uniforme. Isso se deve às peculiaridades da produção e estrutura cristalina dos monocristais. Ao crescer cristais de silício, são obtidos blanks cilíndricos, que, após processamento adicional, são cortados em placas “pseudoquadradas”. E a uniformidade da superfície é determinada pela estrutura cristalina estrita da peça de trabalho.
As células policristalinas têm uma forma quadrada uniforme. Durante sua produção, em um estágio intermediário, são obtidos blanks prismáticos, que são cortados em placas quadradas (ou retangulares). Sua superfície externa não é homogênea devido à poliestrutura do silício.
Isto implica a primeira diferença entre módulos em mono e polycells. Esta é a densidade de enchimento. As células policristalinas preenchem toda a área útil da bateria, enquanto os vazios não utilizados permanecem entre as monocélulas. Isso significa que, apesar da diferença na eficiência das células individuais, o desempenho do polimódulo por unidade de área pode ser maior.
Quais módulos escolher
A escolha da opção ideal deve ser feita de acordo com uma combinação de indicadores de custo, qualidade e técnicos. É errado ser guiado apenas pelo design, tal abordagem pode causar desperdício de dinheiro. É necessário atender às necessidades da casa de eletricidade, adicionar a margem necessária para situações imprevistas e para queda de desempenho com aumento da vida útil.
Você já tomou a decisão de comprar uma usina de energia solar, mas não tem certeza de qual é melhor mono ou policristalino? Neste artigo, analisaremos todos os prós e contras da tecnologia.
Painéis solares policristalinos. Mitos e equívocos
É claro que todo vendedor e fabricante está interessado em vender exatamente seu produto e, portanto, equívocos persistentes se formaram no mercado em relação a determinadas tecnologias. A tecnologia de silício policristalino não é exceção e tem diferenças características do silício monocristalino puro. Assim, muitas características das poli-baterias são mais frequentemente interpretadas como vantagens. Mas é? Aqui estão algumas declarações de vendedores que vendem painéis solares
:
- "Silicio policristalino tem melhor desempenho em tempo nublado!"
- "A vida útil dos polimódulos é a mesma de um único cristal."
- “Os painéis solares policristalinos são mais baratos e, portanto, mais acessíveis”
Vale ressaltar que a primeira afirmação por si só indica que você não está se comunicando com um profissional. As células solares de silício em tempo nublado têm quase o mesmo desempenho, independentemente da tecnologia. Uma qualidade como "operação eficiente com baixa insolação" pode se orgulhar de células solares amorfas "sem silício", cuja eficiência total flutua em torno de 6-9%.
Poli - elementos são realmente um pouco mais baratos, já que seu processo de produção não é trabalhoso e rápido. Mas, dado que sua eficiência é 15-25% menor, para obter uma produção comparável à tecnologia MONO, a área dos produtos deve ser maior. Isso significa maiores custos para o produto (vidro, caixa, estojo) e custos de transporte. Os custos de instalação do produto, o custo de fixadores e comutação tornam-se mais altos. O que será mais barato para você - considere por si mesmo, mas o preço inicial dos produtos ainda não é uma usina de energia solar.
Seu recurso de trabalho também é exagerado. As células solares de policristal reduzem significativamente a eficiência em um período mais curto do que o "silício puro".
Vamos agora analisar os equívocos sobre células solares monocristalinas.
Painéis solares para a casa - a mais alta eficiência!
As vantagens dos painéis solares monocristalinos são inegáveis. Mas pequenas flutuações de preço nem sempre são percebidas corretamente pelo comprador final. Painéis solares para casa
, tipo mono, é realmente um pouco mais caro e não é encontrado em todos os fabricantes e vendedores.
Os painéis de silício monocristalino têm várias vantagens:
- Dimensões gerais mais compactas por watt de energia gerada;
- Longa vida útil com perda mínima de eficiência do cristal (não mais de 20%, mais de 25 anos);
- A mais alta eficiência de conversão de energia (de solar para elétrica).
Isso não é suficiente para fazer uma escolha por uma tecnologia mais avançada e eficiente?
Principais diferenças dos painéis solares de filme
Você pode entender imediatamente que os painéis solares de rolo de filme têm um grande número de diferenças em relação às opções cristalinas.
A primeira coisa que você deve prestar atenção é sua espessura, é inferior a 1 mícron, além disso, eles são muito flexíveis, essa qualidade permite que sejam colocados em qualquer superfície, mesmo cilíndricas.
Além dessas vantagens, as baterias de filme têm as seguintes vantagens:
- Eles mantêm os parâmetros de operação mesmo em luz difusa, como resultado, sua energia total é aumentada em 15% em relação às variedades cristalinas;
- Eles têm um custo baixo, o que significa que sua compra será orçamentária;
- Seu trabalho em sistemas de energia de alta potência é mais eficiente;
- Em climas quentes, as baterias não reduzem sua produtividade;
- Eles têm uma alta taxa de absorção do espectro solar na forma óptica.
Claro, apesar de todas as vantagens, como qualquer outra instalação, as baterias de filme têm algumas desvantagens. Grandes dimensões podem ser inseridas aqui, em relação aos painéis cristalinos, os de filme ocupam uma área quase 3 vezes maior. Outra desvantagem é que os controladores do tipo de alta tensão são necessários para usar essas baterias.
Características dos painéis monocristalinos
O sistema monocristalino é composto por dezenas de fotocélulas combinadas em um único painel. Os cristais são obtidos por cultivo - de acordo com o método Czochalski. Cada um deles é fixado em uma base de fibra de vidro, que protege contra poeira e umidade. O material dos elementos é o silício purificado. As células sensíveis à luz são orientadas em uma direção, devido à qual a eficiência dos painéis monocristalinos é maior que a dos policristalinos. Outras características:
duração da operação contínua - pelo menos 20 anos;
A eficiência dos monocristais é, em média, de 20 a 22% (excluindo perdas da eletricidade recebida), em alguns casos - até 20%;
o nível de absorção é maior do que em painéis policristalinos;
A única desvantagem dos sistemas de cristal único é um custo mais alto, no entanto, o custo de adquiri-los rapidamente compensa.
Com falta de espaço, quando é extremamente importante atingir a quantidade máxima de energia de cada metro quadrado, essa solução é preferível.
Características dos painéis policristalinos
Os policristais são obtidos por resfriamento gradual do silício fundido. Essa tecnologia é mais barata que o crescimento artificial de monocristais, porém, a granulação pode estar presente nas bordas dos policristais, o que leva a uma diminuição de sua eficiência. A diferença fundamental dos monocristais é a estrutura e a cor heterogêneas. Isso se deve às impurezas e ao fato de o sistema conter cristais de diferentes tipos. Peculiaridades:
A eficiência é inferior à dos elementos de cristal único - até 17-18%;
preço acessível - a produção de painéis policristalinos é mais barata;
a taxa de perda de energia (degradação) de policristais é menor do que a de monocristais.
Assim, se a tarefa é obter uma certa quantidade de eletricidade, ao usar painéis policristalinos, será necessária uma grande área. Há uma opinião de que é mais rentável usá-los em regiões com predominância de dias nublados - com sol insuficiente, os policristais fornecem mais energia do que os monocristais.
Comparação das principais características de elementos monocristalinos e policristalinos
Cada um dos sistemas tem seus prós e contras. Como determinar qual é preferível, simples ou policristais? Trazemos à sua atenção uma tabela comparativa, que discute as principais características de cada uma das opções:
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Parâmetro |
cristais únicos |
Policristais |
Conclusão |
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Coeficiente de temperatura |
0,45 % |
0,45 % |
A redução de potência em ambos os tipos de sistemas é quase a mesma |
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Taxa de degradação |
Em 3% no primeiro ano de operação, nos anos seguintes - em 0,71%. |
Em 2% no primeiro ano de operação, em 0,67% nos anos seguintes. |
A diferença é insignificante, por isso pode ser negligenciada. |
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Preço |
O alto custo é devido à complexidade da produção. |
10-15% mais barato do que as células monocristalinas. |
Para muitos, o preço é o fator decisivo a favor dos painéis policristalinos. |
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Fotossensibilidade (no nível de luz 600 W/m |
Com os mesmos módulos de potência, a diferença não ultrapassa 10%. |
Na verdade, este indicador pode ser negligenciado. |
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Produção anual |
De acordo com o laboratório PHOTON, é um pouco maior (não mais que 2%) para monocristais. No entanto, estudos mais detalhados mostraram que não é apenas o tipo de painel que importa, mas também a marca. |
As propriedades de uma bateria solar específica são mais importantes - elas são o principal critério de seleção. |
Ao escolher os painéis solares, é necessário prestar atenção não apenas ao tipo de células fotovoltaicas, mas também a outros critérios: relação preço-desempenho, recurso declarado (período de garantia), tensão na potência máxima e equipamentos.
Existem painéis solares baratos?
Especialistas e cientistas estão se esforçando para criar baterias que se tornem amplamente disponíveis para toda a população. Com passos pequenos, mas bem-sucedidos, eles estão se aproximando desse objetivo e, ao mesmo tempo, aprimorando os materiais usados nessa tecnologia a cada vez. É claro que também existem fabricantes que tratam descuidadamente as mercadorias que oferecem aos clientes e vendem conscientemente produtos de baixa qualidade. Este é o principal problema se você de repente quiser comprar uma bateria solar barata.
Não apenas os residentes da Federação Russa, mas também os países europeus estão convencidos de que as instalações baratas são oferecidas pelos fabricantes chineses. Pode-se ver que foram os fabricantes chineses que inundaram o mercado de baterias solares, forçando muitas grandes empresas a se declararem falidas, que simplesmente não aguentavam a concorrência com os chineses.
Então, por exemplo, você precisa saber quais produtos podem ser orçados e quais não são. É improvável que painéis monocristalinos baratos sejam encontrados, pois esses tipos incluem os elementos mais poderosos.
Portanto, é muito importante saber quais características a instalação inclui.
Por outro lado, existem empresas gigantes que, graças a subsídios governamentais, reduzem o custo dos painéis solares que produzem. Estes incluem grande produção alemã e, claro, russa. Se você decidir comprar produtos chineses, é melhor dar preferência a alguma empresa conhecida que já justificou seu nome no mercado.
O que é uma bateria solar? É um gerador do tipo fotovoltaico de corrente contínua que converte a energia solar em energia elétrica. Essas baterias usam módulos de silício - semicondutores.
Para escolher um painel solar para sua casa, você precisará prestar atenção a algumas de nossas dicas. Nomeadamente:
Nomeadamente:
Ao comprar um sistema de painel solar, lembre-se de que ele deve se adequar à sua casa. Primeiro, o clima da sua área desempenha um grande papel. A duração da luz solar sobre a casa e, claro, o tempo do regime cumulativo dependerão disso. Para determinar a adequação do seu território, você precisará usar um mapa de iluminação.
Considere a quantidade de calor que você deseja receber no final. A melhor opção seria uma bateria que pode cobrir aproximadamente 40-80 necessidades de calor. Sistemas que são menos eficientes custarão uma ordem de magnitude mais. Também é necessário levar em conta o design e as capacidades de todo o sistema. Isso pode garantir a estabilidade da instalação em caso de força maior.
Todos esses cálculos são melhor confiados a especialistas.
Certifique-se de prestar atenção ao fabricante da bateria, bem como ao material que foi utilizado na produção da célula fotoelétrica do módulo.Pode haver silício mono e policristalino
É dessas qualidades que dependerá não apenas o preço, mas também a eficiência, bem como a vida útil da instalação.
Seguindo essas dicas, você poderá escolher o tipo de instalação mais adequado para sua região. Mas ainda assim, é melhor que as pessoas associadas a esse campo de atividade estejam envolvidas em seus cálculos.
Policristais e Aplicações Solares
Os wafers monocristalinos são melhorados e superiores aos policristais.
Devido à estrutura flexível, eles podem ser colocados no telhado de uma casa ou gazebo.
Elementos policristalinos são bons para estação de rua,
como eles são instalados apenas em uma superfície plana, para eles é necessário cuidar de um local separado no jardim. Quando colocado em um gazebo, o envidraçamento dos painéis não é permitido, pois isso resulta em uma diminuição da eficiência. A eficiência dos painéis disponíveis comercialmente é de aproximadamente 18%, o que é inferior ao dos monocristalinos. As placas policristalinas sofrem perdas de eficiência principalmente devido à falta de homogeneidade da superfície.
A bolacha monocristalina flexível é conveniente
Comparação de monocristal e
Então, qual painel solar é melhor - monocristalino ou policristalino? Para responder a esta pergunta, você deve primeiro entender, mas como eles diferem?
A foto abaixo mostra dois tipos principais:
A primeira coisa que chama a atenção é a aparência.
Os elementos de cristal único têm cantos arredondados e uma superfície uniforme. Os cantos arredondados são devidos ao fato de que, na produção de silício monocristalino, são obtidos blocos cilíndricos. A uniformidade da cor e estrutura dos elementos monocristais se deve ao fato de que este é um único cristal de silício crescido e a estrutura cristalina é homogênea.
Por sua vez, os elementos policristalinos têm uma forma quadrada devido ao fato de que os blanks retangulares são obtidos durante a produção. A heterogeneidade da cor e estrutura dos elementos policristalinos se deve ao fato de consistirem em um grande número de cristais de silício heterogêneos e também incluir uma pequena quantidade de impurezas.
A segunda e provavelmente a principal diferença é a eficiência da conversão de energia solar.
Elementos monocristalinos e, consequentemente, painéis baseados neles têm a maior eficiência hoje - até 22% entre os produzidos em massa e até 38% para os usados na indústria espacial. O silício monocristalino é produzido a partir de matérias-primas altamente purificadas (99,999%).
As células policristalinas comercialmente disponíveis têm uma eficiência de até 18%. A menor eficiência se deve ao fato de que, na produção de silício policristalino, não é usado apenas silício primário de alta pureza, mas também matérias-primas secundárias (por exemplo, painéis solares reciclados ou resíduos de silício da indústria metalúrgica). Isso leva ao aparecimento de vários defeitos em elementos policristalinos, como limites de cristal, microdefeitos, impurezas de carbono e oxigênio.
A eficiência da célula é responsável pelo tamanho físico dos painéis solares. Quanto maior a eficiência, menor a área do painel na mesma potência.
A terceira diferença é o preço da bateria solar.
Naturalmente, o preço de uma bateria de cristal único é um pouco mais alto por unidade de potência. Isso se deve ao processo de fabricação mais caro e ao uso de silício altamente purificado. No entanto, esta diferença é insignificante e em média cerca de 10%.
Então, listamos as principais diferenças entre células solares monocristalinas e policristalinas:
Aparência.
Eficiência.
Preço.
Como pode ser visto nesta lista, para uma usina de energia solar não importa qual painel solar será usado em sua composição.Os principais parâmetros - a tensão e a potência do painel solar não dependem do tipo de elementos usados, e muitas vezes você pode encontrar painéis de ambos os tipos da mesma potência à venda. Portanto, a escolha final é do comprador. E se ele não se envergonhar da cor não uniforme dos elementos e de uma área um pouco maior, provavelmente escolherá painéis solares policristalinos mais baratos. Se esses parâmetros forem importantes para ele, o painel solar monocristalino um pouco mais caro será a escolha óbvia.
Em conclusão, gostaria de salientar que de acordo com os dados da Associação Europeia EPIA em 2010, a produção de células solares pelo tipo de silício utilizado nas mesmas foi distribuída da seguinte forma:
1. policristalino - 52,9%
2. monocristalino - 33,2%
3. amorfo, etc. - 13,9%
Em outras palavras, as células solares policristalinas são líderes mundiais em volume de produção.
Preço
Painéis solares em fotocélulas diferentes têm custos diferentes. Os preços dos painéis monocristalinos são um pouco mais altos (normalmente na faixa de 10%), devido ao processo mais caro e à necessidade de usar silício de alta pureza.
Assim, antes de decidir quais módulos escolher, você precisa decidir sobre as condições de uso, local de instalação e orçamento. Na verdade, a usina solar não se importa com qual painel produz corrente para ela, o principal é a potência de saída e os indicadores de tensão. E esses valores podem ser os mesmos para produtos em diferentes tipos de células, eles diferem apenas na área da superfície. Portanto, se as dimensões não forem críticas, você poderá comprar painéis solares do mesmo desempenho (em policristais), mas com uma área um pouco maior, custarão um pouco menos.
Características dos painéis de filme fino.
O processo de produção de painéis de filme fino consiste na deposição a vácuo de um material fotovoltaico na forma de um filme fino sobre um substrato-base. Dependendo das características necessárias, vários tipos de substratos e tipos de substâncias pulverizadas são usados. Em particular, os seguintes materiais são usados para a deposição de filmes finos: silício amorfo (a-Si), telureto de cádmio (CdTe), cobre, índio, gálio, compostos de selênio - selenetos (CIS / CIGS), vários elementos orgânicos (OPC)
A eficiência das células solares de película fina depende da qualidade e pureza do processo tecnológico e varia de 7 a 13%. Com o desenvolvimento da tecnologia e a introdução da inovação, o aumento previsto de eficiência será de 3%. Nos anos 2000, o mercado de painéis de película fina cresceu significativamente. Isso se deve ao desenvolvimento da tecnologia de deposição de filmes finos e ao desenvolvimento do nível de produção em geral. Assim, está se tornando mais fácil comprar painéis solares e seu preço está se tornando mais acessível.
Vantagens das baterias de filme fino:
- baixo custo de produção, portanto, menor preço para o painel como um todo.
- aparência estética da estrutura, devido à alta uniformidade.
- a possibilidade de fabricar estruturas flexíveis
- O número de perdas de desempenho devido ao aquecimento ou iluminação indireta é reduzido.
Ao mesmo tempo, as estruturas de filme fino têm várias desvantagens:
— é necessária uma área de instalação suficientemente grande da estrutura para garantir a conversão da quantidade necessária de energia solar.
- a instalação de mais painéis requer hardware de montagem adicional e aumento dos custos de instalação.
- a vida útil desses painéis é menor do que a das contrapartes cristalinas.
E, no entanto, quais painéis são os mais adequados para uso em residências particulares para fornecer eletricidade a uma casa ou chalé?
Para resolver este problema, não custa consultar especialistas na área de conversores fotoeletrônicos de energia solar e realizar uma avaliação quantitativa e qualitativa de todos os fatores: da área à iluminação da superfície de montagem. Esta consulta permitirá que você determine exatamente o que você precisa.
Com falta de espaço para instalação, preste atenção às baterias monocristalinas com máxima eficiência.Infelizmente, no momento, no mercado russo de produtos fotoeletrônicos, em particular conversores, a escolha de elementos é limitada e, provavelmente, bem como a escolha de módulos do design ou composição do filme necessários
Nesse caso, pode ser necessário encomendar módulos do exterior ou comprá-los na Rússia em pré-venda. No entanto, neste caso, o preço das baterias será maior.
Se a faixa de preço dos materiais e do trabalho for mais importante, a melhor opção é usar estruturas em placas policristalinas. Eles permitirão que você forneça indicadores de desempenho bastante bons e, ao mesmo tempo, economize algum dinheiro.
Ao escolher painéis de filme fino, lembre-se de considerar os requisitos de instalação. O custo do trabalho de instalação adicional afetará significativamente a estimativa final.
Tendo decidido o tipo e o tamanho dos painéis solares, resta a você comprar as unidades necessárias, instalar e aproveitar o uso de uma das maneiras mais ecológicas de gerar eletricidade para as necessidades domésticas.
Painéis solares
- durável (vida útil é de 25-30 anos)
- fácil de instalar
- de fácil manutenção
- confiável e eficiente
A produção de módulos é baseada no uso de silício. O silício é o segundo elemento mais abundante na crosta terrestre depois do oxigênio. É difícil encontrar silício na natureza em sua forma pura, na maioria das vezes é encontrado em combinação com oxigênio - sílica (Si02). Este elemento químico tem uma alta reatividade e, em sua forma pura, é o semicondutor mais importante na moderna eletrônica de rádio, tecnologia de computador e energia alternativa. Dependendo das tecnologias de fabricação, existem vários tipos de painéis que estão sendo constantemente aprimorados. Os tipos mais comuns de módulos são painéis cristalinos e de película fina ou amorfos. As células fotovoltaicas cristalinas são monocristalinas ou policristalinas
Painéis monocristalinos
Um wafer de monossilício é um cristal único na forma de lingotes de silício cilíndricos, maximamente puros, dos quais discos de silício retangulares são obtidos por corte usando o método de Czochralski. Elementos monocristalinos são quadrados com cantos arredondados ou cortados, de estrutura uniforme, 0,2-0,3 mm de espessura, azul escuro ou preto com revestimento anti-reflexo. Os módulos solares monocristalinos são altamente eficientes, compactos e têm a vida útil mais longa.
A tecnologia para fabricar células solares a partir de células de cristal único é bastante cara. Isso se deve ao uso de silício altamente purificado.
Painéis policristalinos
As bolachas solares de polissilício são produzidas resfriando gradualmente a substância de silício. Esta tecnologia de produção requer menos energia e o silício não é do mais alto grau de purificação. Blocos de policristais são processados da mesma maneira que um bloco de cristal único. Os painéis policristalinos são um bloco de cristais de diferentes direções, alguns cristais são claramente visíveis no corte, são quadrados azuis regulares com revestimento antirreflexo ou cinza prateado sem revestimento, de 0,2 a 0,3 mm de espessura. A eficiência dessas baterias é menor (de 13% a 18%).
Painéis solares de filme fino (amorfo)
A principal diferença entre os painéis de filme fino ou amorfo é a deposição de uma fina camada de silício amorfo sobre o substrato. O material de revestimento pode ser de base flexível (plástico) ou rígida (vidro ou metal). Os painéis amorfos distinguem-se de outros tipos pela sua cor cinzenta escura, são flexíveis, compactos e leves. O custo é menor do que o silício tradicional.Essas baterias funcionam muito bem em ar muito empoeirado, pois têm luz difusa suficiente. Inovações recentes no desenvolvimento de filmes de silício levaram à produção de células solares multi-junção eficientes que contêm múltiplas camadas de silício. Diferentes materiais semicondutores absorvem a luz solar de forma diferente, capturando assim todo o espectro de radiação.
Projeto e aplicação
De acordo com o dispositivo, todos os conversores solares são divididos em monocristalinos e policristalinos. A eficácia e o custo de cada painel dependem do design de cada painel. Os fabricantes mundiais desses dispositivos usam silício, telureto de cádmio e compostos à base de cobre, índio, gálio e selênio como fluido de trabalho. As últimas conquistas nesta área são as baterias, cujo material de trabalho é o arsenieto de gálio.
A indústria nacional para a produção de geradores solares utiliza principalmente pastilhas semicondutoras de silício. Módulos prontos para geração de corrente elétrica combinam um conjunto de células com seu design. Os painéis planos são instalados em racks especiais com dispositivos rotativos, com os quais o ângulo máximo possível de incidência dos raios solares no semicondutor é definido durante o dia. Uma opção mais barata, mas menos eficaz, é usar estruturas fixas ajustadas a um determinado ângulo constante.
Um elemento importante de qualquer conjunto solar são as baterias que armazenam energia elétrica para uso à noite ou em momentos pouco iluminados do dia. Depois vem das baterias diretamente para a carga, ou primeiro para o inversor 12 (24) - 220 V, e depois para o consumidor, dependendo do seu tipo.
Opinião de um 'expert
Alexey Bartosh
Especialista em reparo, manutenção de equipamentos elétricos e eletrônicos industriais.
Pergunte a um especialista
É lucrativo gerar energia solar onde há muitos dias brilhantes em um ano. A maioria das regiões da Federação Russa não é adequada para usar apenas energia solar. Os geradores solares são mais frequentemente usados apenas como dispositivos de fonte de alimentação adicionais.
Conclusão
Embora existam diferenças entre os diferentes tipos de módulos, não há uma resposta clara sobre qual módulo solar melhor se adapta a todos os requisitos possíveis. O tipo de módulo é selecionado dependendo das características do seu local e dos requisitos de instalação.
Ao escolher um módulo, muitas vezes é feita a pergunta: qual bateria solar é melhor - monocristalina ou policristalina, ou talvez amorfa? Afinal, eles são os mais comuns em nosso século. Muita pesquisa foi feita para encontrar a resposta. Vejamos o que os resultados mostraram:
eficiência e vida útil
Os elementos monocristalinos têm uma eficiência de cerca de 17-22%, sua vida útil é de pelo menos 25 anos. A eficiência do policristalino pode chegar a 12-18%, eles também servem por pelo menos 25 anos. A eficiência do amorfo é de 6-8% e diminui muito mais rápido do que o cristalino, eles não funcionam mais do que 10 anos.
Coeficiente de temperatura
Em condições reais de uso, os painéis solares aquecem, o que leva a uma diminuição da potência nominal em 15-25%. O coeficiente de temperatura médio para poli e mono é -0,45%, amorfo -0,19%. Isso significa que quando a temperatura aumenta em 1°C em relação às condições padrão, as baterias cristalinas serão menos produtivas do que as amorfas.
Perda de eficiência
A degradação dos módulos solares monocristalinos e policristalinos depende da qualidade dos elementos iniciais - quanto mais boro e oxigênio eles contêm, mais rapidamente a eficiência diminui. As pastilhas de polissilício têm menos oxigênio, enquanto as pastilhas de monossilício têm menos boro. Portanto, com iguais qualidades do material e condições de uso, não há diferença particular entre o grau de degradação desses e de outros módulos, em média é de cerca de 1% ao ano.O silício hidrogenado é usado na produção de baterias amorfas. O conteúdo de hidrogênio é devido à sua degradação mais rápida. Assim, os cristalinos se degradam em 20% após 25 anos de operação, os amorfos são 2-3 vezes mais rápidos. No entanto, modelos de baixa qualidade podem perder eficiência em 20% no primeiro ano de uso. Isso vale a pena considerar na hora de comprar.
Preço
Aqui, a superioridade está completamente do lado dos módulos amorfos - seu preço é menor do que os cristalinos, devido à produção mais barata. O segundo lugar é ocupado pelo poli, enquanto o mono é o mais caro.
Dimensões e área de instalação
As baterias monocristalinas são mais compactas. Para criar uma matriz com a potência necessária, serão necessários menos painéis em comparação com outros tipos. Então, quando instalados, eles ocupam um pouco menos de espaço. Mas o progresso não fica parado e, em termos de relação potência / área, os módulos policristalinos já estão alcançando o mono. Os amorfos ainda estão atrasados - sua instalação exigirá 2,5 vezes mais espaço.
Sensibilidade à luz
Módulos de silício amorfo estão liderando aqui. Eles têm a melhor eficiência de conversão de energia solar devido ao teor de hidrogênio do elemento. Portanto, em comparação com os cristalinos, eles funcionam com mais eficiência em condições de pouca luz. Mono e poli, com pouca iluminação, funcionam da mesma forma - eles reagem significativamente às mudanças na intensidade da luz.
Produção anual
Como resultado de testes de módulos de diferentes fabricantes, verificou-se que os monocristalinos geram mais eletricidade por ano do que os policristalinos. E estes, por sua vez, são mais produtivos do que amorfos, apesar de estes últimos gerarem energia mesmo com pouca luz.
Pode-se concluir que os painéis solares mono e poli apresentam diferenças pequenas, mas importantes. Embora o mono ainda seja mais eficiente e o retorno seja maior, o poli ainda será mais popular. É verdade, depende da qualidade do produto. No entanto, a maioria das grandes usinas de energia solar são montadas com base em polimódulos. Isso se deve ao fato de os investidores olharem para o custo total do projeto e o período de retorno, e não para a máxima eficiência e durabilidade.
Agora sobre baterias amorfas. Vamos começar pelas vantagens: o método de fabricação é o mais simples e o mais barato, pois não é necessário cortar e processar o silício. Isso se reflete no baixo custo do produto final. Eles são despretensiosos - podem ser instalados em qualquer lugar e não são exigentes - não têm medo de poeira e tempo nublado.
No entanto, os módulos amorfos também têm desvantagens que superam suas vantagens: em comparação com os tipos acima, eles têm a menor eficiência, deterioram-se rapidamente - a eficiência diminui em 40% em menos de 10 anos e exigem muito espaço para instalar.
