Vad är en monokristallin solcell
Vi har redan nämnt att det finns två typer av paneler: poly- och enkristall. Till att börja med, överväg ett enkristallelement - det är dyrare, men kraftfullare.
Egenheter
För ett sådant batteri odlas en speciell enkristall av kisel enligt Czochralski-metoden. Detta material är dyrare än en polykristallin skiva, men på grund av sin höga kvalitet har en monokristallin modul en högre effektivitet. Monokristallina solpaneler, sammansatta av individuella kiselceller, har en driftseffektivitet som är cirka 20–22 %.
Ljusstrålar, som faller på ytan av en enda kristall av kisel, leder fria elektroner till riktad rörelse. På båda sidor av kristallen är ledningar anslutna till den, som går till konsumenten.
Effektiviteten hos en sådan platta är ganska hög, eftersom solens strålar inte sprids i den, utan är jämnt fördelade över hela kristallens yta. P-n-övergångsytan i plattan är stor, på grund av vilken elektroner penetrerar från en del av halvledaren till en annan utan hinder.
Pris
Tekniken för att odla stora enkla halvledarkristaller är ganska mödosam, varför priset på ett sådant batteri alltid är högre än för en liknande produkt baserad på polykristaller. Skillnaden i kostnaden för enheter är 10%, vilket är den största nackdelen med ett enkristallbatteri.
Priset på en monokristallin panel med en effekt på 150 W är 5400 rubel, och ett 200 W batteri av samma design kostar 11 700 rubel. Mycket dyrare än 230W och 300W enheter
Konstruktion och tillämpning
Halvledare. Som regel mono- eller polykristallint kisel, kompletterat med andra kemiska föreningar som bidrar till bildandet av den fotoelektriska effekten. Den består av 2 material med olika ledningsförmåga, på grund av vilka det finns en konstant rörelse av elektroner mellan dem (p-n-övergång).
Packning - den tunnaste beläggningen som förhindrar den fria rörelsen av elektroner, placerad mellan skikten av en halvledare.
En källa till elektricitet, när den är ansluten till packningen, förvärvar elektroner förmågan att övervinna den - som ett resultat av detta uppstår en ordnad rörelse av laddade partiklar, i själva verket genereras en elektrisk ström.
Ackumulator - lagrar den mottagna elen.
Laddningsregulator - utför funktionen av en distributör av elektriska energiflöden.
En växelriktare behövs för att omvandla likström till växelström.
Spänningsregulator.
För att använda solpaneler som den huvudsakliga elkällan är det viktigt att antalet klara dagar överväger molniga. Av denna anledning, i de flesta regioner i vårt land, används sådana installationer huvudsakligen som extra.
Utseende
Utseendet är dock det första som fångar ögat. Monoceller har en kvadratisk form med skurna hörn och en enhetlig yta. Detta beror på särdragen i produktionen och kristallstrukturen hos enkristaller. När man odlar kiselkristaller erhålls cylindriska ämnen, som efter ytterligare bearbetning skärs till sådana "pseudo-fyrkantiga" plattor. Och ytans enhetlighet bestäms av arbetsstyckets strikta kristallstruktur.
Polykristallina celler har en jämn kvadratisk form. Under deras produktion, i ett mellanstadium, erhålls prismatiska ämnen, som skärs i kvadratiska (eller rektangulära) plattor. Deras yttre yta är inhomogen på grund av kiselpolystrukturen.
Detta innebär den första skillnaden mellan moduler på mono- och polyceller. Detta är fyllningsdensiteten. Polykristallina celler fyller hela det användbara området av batteriet, medan oanvända tomrum finns kvar mellan monoceller. Detta betyder att, trots skillnaden i effektiviteten hos enskilda celler, kan polymodulens prestanda per ytenhet vara högre.
Vilka moduler att välja
Valet av det optimala alternativet bör göras enligt en kombination av kostnad, kvalitet och tekniska indikatorer. Det är fel att bara styras av designen, ett sådant tillvägagångssätt kan orsaka slöseri med pengar. Det är nödvändigt att möta husets behov av el, lägga till den nödvändiga marginalen för oförutsedda situationer och för en minskning av prestanda med en ökad livslängd.
Du har redan tagit ett beslut att köpa ett solkraftverk, men du är inte säker på vilket som är bättre mono- eller polykristallint? I den här artikeln kommer vi att analysera alla fördelar och nackdelar med teknik.
Polykristallina solpaneler. Myter och missuppfattningar
Naturligtvis är varje säljare och tillverkare intresserade av att sälja exakt sin produkt, och därför har ihållande missuppfattningar bildats på marknaden om vissa tekniker. Polykristallin kiselteknologi är inget undantag och har karakteristiska skillnader från monokristallint, rent kisel. Därför tolkas många funktioner hos polybatterier oftare som fördelar. Men är det? Här är några uttalanden om säljare som säljer solpaneler
:
- "Polykristallint kisel presterar bättre i molnigt väder!"
- "Livstiden för polymoduler är densamma som för en enkristall."
- "Polykristallina solpaneler är billigare och därför billigare"
Det är värt att notera att det första uttalandet i sig indikerar att du inte kommunicerar med en professionell. Silikonsolceller i molnigt väder har nästan samma prestanda, oavsett teknik. En sådan kvalitet som "effektiv drift vid låg solinstrålning" kan stoltsera med "icke-kisel", amorfa solceller, vars totala verkningsgrad fluktuerar runt 6-9%.
Poli - element är verkligen lite billigare, eftersom deras produktionsprocess inte är mödosam och snabb. Men med tanke på det faktum att deras effektivitet är 15-25% lägre, för att uppnå en produktion som är jämförbar med MONO-teknik, bör området för produkterna vara större. Detta innebär högre kostnader för produkten (glas, kartong, fodral) och transportkostnader. Kostnaderna för produktinstallation, kostnaderna för fästelement och byte är också högre. Vad som blir billigare för dig - överväg själv, men det ursprungliga priset på produkterna är ännu inte ett solkraftverk.
Resursen i deras arbete är också överdriven. Polykristallsolceller minskar effektiviteten avsevärt på kortare tid än "rent kisel".
Låt oss nu analysera missuppfattningarna om monokristallina solceller.
Solpaneler för hemmet - högsta effektivitet!
Fördelarna med monokristallina solpaneler är obestridliga. Men små fluktuationer i priset uppfattas inte alltid korrekt av slutköparen. Solpaneler för hemmet
, typ mono, är egentligen lite dyrare och finns inte hos alla tillverkare och säljare.
Monokristallina silikonpaneler har ett antal fördelar:
- Mer kompakta övergripande dimensioner per genererad watt effekt;
- Lång livslängd med minimal förlust av kristalleffektivitet (inte mer än 20 %, över 25 år);
- Den högsta effektiviteten för energiomvandling (från solenergi till elektrisk).
Räcker inte detta för att göra ett val mot en mer avancerad och effektiv teknik?
Film solpaneler huvudsakliga skillnader
Du kan omedelbart förstå att solpaneler med filmrullar har ett stort antal skillnader från kristallina alternativ.
Det första du bör uppmärksamma är deras tjocklek, den är mindre än 1 mikron, dessutom är de mycket flexibla, denna kvalitet gör att de kan placeras på vilken yta som helst, även på cylindriska.
Utöver dessa fördelar har filmbatterier följande fördelar:
- De behåller driftsparametrar även i diffust ljus, som ett resultat ökar deras totala energi med 15% i förhållande till kristallina varianter;
- De har en låg kostnad, vilket innebär att deras köp blir budgetmässigt;
- Deras arbete i kraftsystem med hög effekt är mer effektivt;
- I varma klimat minskar inte batterier sin produktivitet;
- De har en hög absorptionshastighet av solspektrumet i optisk form.
Naturligtvis, trots alla fördelar, som alla andra installationer, har filmbatterier vissa nackdelar. Stora dimensioner kan anges här, i förhållande till kristallina paneler, filmer upptar en yta nästan 3 gånger större. En annan nackdel är att styrenheter av högspänningstyp krävs för att använda sådana batterier.
Funktioner hos monokristallina paneler
Det monokristallina systemet består av dussintals fotoceller kombinerade till en enda panel. Kristaller erhålls genom odling - enligt Czochalski-metoden. Var och en av dem är fixerad på en glasfiberbas, som skyddar mot damm och fukt. Materialet i elementen är renat kisel. Ljuskänsliga celler är orienterade i en riktning, på grund av vilken effektiviteten hos monokristallina paneler är högre än för polykristallina. Andra funktioner:
varaktighet av kontinuerlig drift - minst 20 år;
Effektiviteten hos enkristaller är i genomsnitt upp till 20-22% (exklusive förluster av den mottagna elektriciteten), i vissa fall - upp till 20%;
absorptionsnivån är högre än i polykristallina paneler;
Den enda nackdelen med enkristallsystem är en högre kostnad, men kostnaden för att skaffa dem betalar sig snabbt.
Med utrymmesbrist, när det är extremt viktigt att uppnå maximal energimängd från varje kvadratmeter, är en sådan lösning att föredra.
Funktioner hos polykristallina paneler
Polykristaller erhålls genom gradvis kylning av smält kisel. Denna teknik är billigare än den artificiella tillväxten av enkristaller, men kornighet kan finnas i kanterna av polykristaller, vilket leder till en minskning av deras effektivitet. Den grundläggande skillnaden från enkristaller är den heterogena strukturen och färgen. Detta beror på föroreningar och att systemet innehåller kristaller av olika slag. Egenskaper:
Effektiviteten är lägre än för enkristallelement - upp till 17-18%;
överkomligt pris - produktionen av polykristallina paneler är billigare;
hastigheten för effektförlust (nedbrytning) för polykristaller är mindre än för enkristaller.
Således, om uppgiften är att få en viss mängd el, vid användning av polykristallina paneler, kommer en stor yta att krävas. Det finns en åsikt om att det är mer lönsamt att använda dem i regioner med en övervikt av molniga dagar - med otillräcklig sol ger polykristaller mer energi än enkristaller.
Jämförelse av de viktigaste egenskaperna hos enkristallina och polykristallina element
Vart och ett av systemen har sina för- och nackdelar. Hur avgör man vad som är att föredra, enkla eller polykristaller? Vi uppmärksammar dig på en jämförande tabell där nyckelegenskaperna för vart och ett av alternativen beaktas:
|
Parameter |
enkristaller |
Polykristaller |
Slutsats |
|
Temperatur koefficient |
0,45 % |
0,45 % |
Effektreduktionen i båda typerna av system är nästan densamma |
|
Nedbrytningshastighet |
Med 3% under det första verksamhetsåret, under efterföljande år - med 0,71%. |
Med 2 % under det första verksamhetsåret, med 0,67 % under efterföljande år. |
Skillnaden är obetydlig, så den kan försummas. |
|
Pris |
Den höga kostnaden beror på komplexiteten i produktionen. |
10-15% billigare än monokristallina celler. |
För många är priset den avgörande faktorn till förmån för polykristallina paneler. |
|
Fotokänslighet (vid ljusnivå 600 W/m |
Med samma effektmoduler överstiger inte skillnaden 10 %. |
Faktum är att denna indikator kan försummas. |
|
|
Årlig produktion |
Enligt PHOTON-laboratoriet är det något högre (inte mer än 2%) för enkristaller. Mer detaljerade studier har dock visat att det inte bara är typen av panel som spelar roll, utan även varumärket. |
Egenskaperna hos ett visst solbatteri är viktigare - de är det viktigaste urvalskriteriet. |
När du väljer solpaneler är det nödvändigt att vara uppmärksam inte bara på typen av solcellsceller utan också på andra kriterier: pris-prestandaförhållande, deklarerad resurs (garantiperiod), spänning vid maximal effekt och utrustning.
Finns det billiga solpaneler?
Specialister och forskare strävar efter att skapa batterier som kommer att bli allmänt tillgängliga för hela befolkningen. Med små men framgångsrika steg närmar de sig detta mål och förbättrar samtidigt materialen som används i denna teknik varje gång. Naturligtvis finns det också tillverkare som vårdslöst behandlar varorna som de erbjuder kunderna och medvetet säljer produkter av låg kvalitet. Detta är huvudproblemet om du plötsligt vill köpa ett billigt solbatteri.
Inte bara invånare i Ryska federationen, utan även europeiska länder är övertygade om att billiga installationer erbjuds av kinesiska tillverkare. Man kan se att det var kinesiska tillverkare som svämmade över solbatterimarknaden, vilket tvingade många stora företag att försätta sig i konkurs, som helt enkelt inte klarade konkurrensen med kineserna.
Så, till exempel, måste du veta vilka produkter som kan vara budget och vilka som inte är det. Det är osannolikt att hitta billiga monokristallina paneler, eftersom dessa typer innehåller de mest kraftfulla elementen.
Därför är det mycket viktigt att veta vilka egenskaper installationen innehåller.
Å andra sidan finns det jätteföretag som tack vare statliga subventioner sänker kostnaden för de solpaneler de producerar. Dessa inkluderar stor tysk och, naturligtvis, rysk produktion. Om du bestämmer dig för att köpa kinesiska produkter är det bättre att föredra något välkänt företag som redan har motiverat sitt namn på marknaden.
Vad är ett solbatteri? Det är en likströmsgenerator av fotovoltaisk typ som omvandlar solenergi till elektrisk energi. Sådana batterier använder kiselmoduler - halvledare.
För att välja en solpanel till ditt hem måste du vara uppmärksam på några av våra tips. Nämligen:
Nämligen:
När du köper ett solpanelssystem, tänk på att det måste passa ditt hem. För det första spelar klimatet i ditt område en stor roll. Varaktigheten av solljus över huset och, naturligtvis, tiden för den ackumulerande regimen kommer att bero på det. För att avgöra hur lämpligt ditt territorium är, måste du använda en belysningskarta.
Tänk på hur mycket värme du vill ta emot i slutändan. Det bästa alternativet skulle vara ett batteri som kan täcka cirka 40-80 värmebehov. System som är mindre effektiva kommer att kosta en storleksordning mer. Det är också nödvändigt att ta hänsyn till hela systemets design och kapacitet. Detta kan garantera dig stabiliteten i installationen i händelse av force majeure.
Alla dessa beräkningar är bäst anförtrodda till specialister.
Var noga med att vara uppmärksam på tillverkaren av batteriet, såväl som materialet som användes vid produktionen av modulens fotoelektriska cell.Det kan finnas både mono- och polykristallint kisel
Det är på dessa egenskaper som inte bara priset beror på, utan också effektiviteten och installationens livslängd.
Genom att följa dessa tips kommer du att kunna välja vilken typ av installation som är rätt för ditt område. Men ändå är det bättre att personer som är associerade med detta verksamhetsområde är engagerade i dina beräkningar.
Polykristaller och solenergiapplikationer
Monokristallina wafers är förbättrade och överlägsna polykristaller.
På grund av den flexibla strukturen kan de placeras på taket av ett hus eller lusthus.
Polykristallina element är bra för gatustationer,
eftersom de bara installeras på en plan yta, för dem är det nödvändigt att ta hand om en separat plats i trädgården. När det placeras i ett lusthus är glasering av paneler inte tillåtet, eftersom detta resulterar i en minskning av effektiviteten. Effektiviteten hos kommersiellt tillgängliga paneler är cirka 18 %, vilket är lägre än monokristallina. Polykristallina plattor lider av effektivitetsförluster främst på grund av ytinhomogenitet.
Flexibel monokristallin wafer är bekväm
Jämförelse av enkristall och
Så vilken solpanel är bättre - monokristallin eller polykristallin? För att svara på denna fråga måste du först förstå, men hur skiljer de sig åt?
Bilden nedan visar två huvudtyper:
Det första som fångar ditt öga är utseendet.
Enkelkristallelement har rundade hörn och en enhetlig yta. Rundade hörn beror på det faktum att vid tillverkning av enkristallkisel erhålls cylindriska ämnen. Likformigheten i färgen och strukturen hos enkristallelement beror på det faktum att detta är en enda odlad kiselkristall, och kristallstrukturen är homogen.
I sin tur har polykristallina element en kvadratisk form på grund av att rektangulära ämnen erhålls under produktionen. Heterogeniteten i färgen och strukturen hos polykristallina element beror på det faktum att de består av ett stort antal heterogena kiselkristaller och innehåller även en liten mängd föroreningar.
Den andra och förmodligen den största skillnaden är effektiviteten av solenergiomvandling.
Monokristallina element och följaktligen paneler baserade på dem har den högsta effektiviteten idag - upp till 22% bland massproducerade och upp till 38% för de som används i rymdindustrin. Monokristallint kisel tillverkas av högrenade råvaror (99,999%).
Kommersiellt tillgängliga polykristallina celler har en effektivitet på upp till 18 %. Den lägre verkningsgraden beror på att vid tillverkningen av polykristallint kisel används inte bara högrent primärkisel utan även sekundära råvaror (till exempel återvunna solpaneler eller kiselavfall från metallurgisk industri). Detta leder till uppkomsten av olika defekter i polykristallina element, såsom kristallgränser, mikrodefekter, kol- och syreföroreningar.
Celleffektiviteten är ytterst ansvarig för den fysiska storleken på solpaneler. Ju högre verkningsgrad, desto mindre blir panelytan vid samma effekt.
Den tredje skillnaden är priset på solbatteriet.
Naturligtvis är priset på ett enkristallbatteri något högre per kraftenhet. Detta beror på den dyrare tillverkningsprocessen och användningen av högrenat kisel. Denna skillnad är dock obetydlig och är i genomsnitt cirka 10 %.
Så vi listar de viktigaste skillnaderna mellan monokristallina och polykristallina solceller:
Utseende.
Effektivitet.
Pris.
Som framgår av denna lista spelar det ingen roll för ett solkraftverk vilken solpanel som kommer att användas i dess sammansättning.Huvudparametrarna - solpanelens spänning och effekt beror inte på vilken typ av element som används, och du kan ofta hitta paneler av båda typerna av samma effekt till försäljning. Så det slutgiltiga valet är upp till köparen. Och om han inte skäms över den ojämna färgen på elementen och en lite större yta, så kommer han förmodligen att välja billigare polykristallina solpaneler. Om dessa parametrar spelar någon roll för honom, så kommer den lite dyrare monokristallina solpanelen att vara det självklara valet.
Sammanfattningsvis skulle jag vilja notera att enligt uppgifterna från European Association EPIA 2010 fördelades produktionen av solceller efter den typ av kisel som användes i dem enligt följande:
1. polykristallin - 52,9 %
2. monokristallin - 33,2 %
3. amorf, etc. - 13,9 %
Polykristallina solceller är med andra ord ledande i världen när det gäller produktionsvolym.
Pris
Solfångare på olika fotoceller har olika kostnader. Priserna för monokristallina paneler är något högre (vanligtvis i intervallet 10%), på grund av den dyrare processen och behovet av att använda kisel med hög renhet.
Innan du bestämmer dig för vilka moduler du ska välja måste du alltså bestämma villkoren för deras användning, installationsplats och budget. Faktum är att solkraftverket inte bryr sig om vilken panel som producerar ström för den, det viktigaste är uteffekt- och spänningsindikatorerna. Och dessa värden kan vara desamma för produkter på olika typer av celler, de skiljer sig bara i yta. Därför, om dimensionerna inte är kritiska, kan du köpa solpaneler med samma prestanda (på polykristaller), men med en något större yta kommer de att kosta lite mindre.
Egenskaper för tunnfilmspaneler.
Tillverkningsprocessen av tunnfilmspaneler består i vakuumavsättning av ett fotovoltaiskt material i form av en tunn film på en substratbas. Beroende på de erforderliga egenskaperna används olika typer av substrat och typer av sprutade ämnen. I synnerhet används följande material för avsättning av tunna filmer: amorft kisel (a-Si), kadmiumtellurid (CdTe), koppar, indium, gallium, selenföreningar - selenider (CIS / CIGS), olika organiska grundämnen (OPC)
Effektiviteten hos tunnfilmssolceller beror på kvaliteten och renheten hos den tekniska processen och sträcker sig från 7 till 13 %. Med utvecklingen av teknik och införandet av innovation kommer den förutspådda effektivitetsökningen att vara 3 %. Under 2000-talet har marknaden för tunnfilmspaneler vuxit avsevärt. Detta beror på utvecklingen av teknik för deponering av tunna filmer och utvecklingen av produktionsnivån i allmänhet. Därmed blir det lättare att köpa solpaneler, och deras pris blir mer överkomligt.
Fördelar med tunnfilmsbatterier:
- låg produktionskostnad, därför ett lägre pris för panelen som helhet.
- strukturens estetiska utseende, på grund av hög enhetlighet.
- möjligheten att tillverka flexibla strukturer
- Antalet prestandaförluster på grund av uppvärmning eller indirekt belysning minskar.
Samtidigt har tunnfilmsstrukturer ett antal nackdelar:
— Det krävs en tillräckligt stor installationsyta av strukturen för att säkerställa omvandlingen av den erforderliga mängden solenergi.
- installation av fler paneler kräver ytterligare monteringsmaterial och ökade installationskostnader.
- livslängden för sådana paneler är lägre än för kristallina motsvarigheter.
Och ändå, vilka paneler är mest lämpade för användning i privata hushåll för att ge el till ett hus eller stuga?
För att lösa detta problem kommer det inte att skada att konsultera specialister inom området fotoelektroniska solenergiomvandlare och göra en kvantitativ och kvalitativ bedömning av alla faktorer: från område till belysning av monteringsytan. Denna konsultation låter dig bestämma exakt vad du behöver.
Med brist på utrymme för installation, var uppmärksam på monokristallina batterier med maximal effektivitet.Tyvärr, för närvarande, på den ryska marknaden för fotoelektroniska produkter, i synnerhet omvandlare, är valet av element begränsat och, troligtvis, liksom valet av moduler med den nödvändiga designen eller filmkompositionen
I det här fallet kan du behöva beställa moduler från utlandet, eller köpa dem i Ryssland på en förbeställning. Men i det här fallet blir priset på batterier högre.
Om prisintervallet för material och arbete är viktigare, är det bästa alternativet att använda strukturer på polykristallina plattor. De kommer att tillåta dig att tillhandahålla ganska bra resultatindikatorer och samtidigt spara lite pengar.
När du väljer tunnfilmspaneler, kom ihåg att ta hänsyn till installationskraven. Kostnaden för ytterligare installationsarbete kommer att avsevärt påverka den slutliga uppskattningen.
Efter att ha bestämt dig för typen och storleken på solpaneler återstår det för dig att köpa de nödvändiga enheterna, installera och njuta av att använda ett av de mest miljövänliga sätten att generera elektricitet för husbehov.
Solpaneler
- hållbar (livslängd är 25-30 år)
- lätt att installera
- lätt att underhålla
- pålitlig och effektiv
Tillverkningen av moduler baseras på användningen av kisel. Kisel är det näst vanligaste grundämnet i jordskorpan efter syre. Det är svårt att hitta kisel i naturen i sin rena form, oftast finns det i kombination med syre - kiseldioxid (Si02). Detta kemiska element har en hög reaktivitet och är i sin rena form den viktigaste halvledaren inom modern radioelektronik, datorteknik och alternativ energi. Beroende på tillverkningsteknik finns det flera typer av paneler som ständigt förbättras. De vanligaste typerna av moduler är kristallina och tunnfilms- eller amorfa paneler. Kristallina fotovoltaiska celler är antingen monokristallina eller polykristallina
Monokristallina paneler
En monokiselwafer är en enkristall i form av cylindriska, maximalt rena kiselgöt, från vilka rektangulära kiselskivor erhålls genom skärning med Czochralski-metoden. Monokristallina element är fyrkanter med rundade eller skurna hörn, enhetliga i strukturen, 0,2-0,3 mm tjocka, mörkblå eller svarta med en antireflexbeläggning. Monokristallina solcellsmoduler är mycket effektiva, kompakta och har den längsta livslängden.
Tekniken för att tillverka solceller från enkristallceller är ganska dyr. Detta beror på användningen av högrenat kisel.
Polykristallina paneler
Solskivor av polykisel framställs genom att kiselämnet gradvis kyls ned. Denna produktionsteknik kräver mindre energi och kisel är inte av högsta reningsgrad. Block av polykristaller bearbetas på samma sätt som ett enkristallämne. Polykristallina paneler är ett block av kristaller i olika riktningar, vissa kristaller är tydligt synliga på snittet, dessa är vanliga blå rutor med antireflekterande beläggning eller silvergrå utan beläggning, 0,2 - 0,3 mm tjocka. Effektiviteten hos sådana batterier är lägre (från 13% till 18%).
Tunnfilms (amorfa) solpaneler
Huvudskillnaden mellan tunnfilm eller amorfa paneler är avsättningen av ett tunt lager av amorft kisel på substratet. Fodermaterialet kan vara antingen flexibel (plast) eller styv (glas eller metall) bas. Amorfa paneler kan särskiljas från andra typer genom sin mörkgrå färg, de är flexibla, kompakta och lätta. Kostnaden är lägre än traditionellt kisel.Sådana batterier fungerar utmärkt i mycket dammig luft, de har tillräckligt med diffust ljus. Nya innovationer inom kiselfilmsutveckling har lett till produktion av effektiva solceller med flera korsningar som innehåller flera lager av kisel. Olika halvledarmaterial absorberar solljus på olika sätt och fångar därmed hela strålningsspektrumet.
Konstruktion och tillämpning
Enligt enheten är alla solomvandlare indelade i monokristallina och polykristallina. Utformningen av varje panel avgör dess effektivitet och kostnad. Världstillverkare av dessa enheter använder kisel, kadmiumtellurid och föreningar baserade på koppar, indium, gallium och selen som arbetsvätska. De senaste landvinningarna inom detta område är batterier, vars arbetsmaterial är galliumarsenid.
Den inhemska industrin för produktion av solgeneratorer använder huvudsakligen kiselhalvledarskivor. Färdiga moduler designade för att generera elektrisk ström kombinerar en uppsättning celler med sin design. Platta paneler är installerade på speciella ställ med roterande enheter, med hjälp av vilka den maximala möjliga infallsvinkeln för solens strålar på halvledaren ställs in under dagen. Ett billigare men mindre effektivt alternativ är att använda fasta strukturer inställda på en viss konstant vinkel.
En viktig del av alla solcellsaggregat är batterier som lagrar elektrisk energi för användning på natten eller under svagt upplysta tider på dagen. Sedan kommer det från batterierna direkt till lasten, eller först till växelriktaren 12 (24) - 220 V, och sedan till konsumenten, beroende på dess typ.
Expertutlåtande
Alexey Bartosh
Specialist på reparation, underhåll av elektrisk utrustning och industriell elektronik.
Fråga en expert
Det är lönsamt att generera solenergi där det är många ljusa dagar på ett år. De flesta regioner i Ryska federationen är olämpliga för att bara använda solenergi. Solgeneratorer används oftare endast som extra strömförsörjningsenheter.
Slutsats
Även om det finns skillnader mellan olika typer av moduler finns det inget entydigt svar vilken solcellsmodul som bäst passar alla tänkbara krav. Modultypen väljs beroende på egenskaperna på din plats och installationskrav.
När man väljer modul ställs ofta frågan: vilket solbatteri är bättre - monokristallint eller polykristallint, eller kanske amorft? De är trots allt de vanligaste i vårt sekel. Mycket forskning har gjorts för att hitta svaret. Låt oss se vad resultaten visade:
effektivitet och livslängd
Monokristallina element har en effektivitet på cirka 17-22%, deras livslängd är minst 25 år. Effektiviteten hos polykristallina kan nå 12-18%, de tjänar också i minst 25 år. Effektiviteten hos amorfa är 6-8% och minskar mycket snabbare än kristallina, de arbetar inte mer än 10 år.
Temperatur koefficient
Under verkliga användningsförhållanden värms solpanelerna upp, vilket leder till en minskning av märkeffekten med 15-25%. Medeltemperaturkoefficienten för poly och mono är -0,45%, amorf -0,19%. Detta betyder att när temperaturen stiger med 1°C från standardförhållanden kommer kristallina batterier att vara mindre produktiva än amorfa.
Förlust av effektivitet
Nedbrytningen av solcellsmonokristallina och polykristallina moduler beror på kvaliteten på de initiala elementen - ju mer bor och syre de innehåller, desto snabbare minskar effektiviteten. Polykiselwafers har mindre syre, medan monokiselwafers har mindre bor. Därför, med samma kvaliteter av materialet och användningsförhållandena, finns det ingen speciell skillnad mellan graden av nedbrytning av dessa och andra moduler, i genomsnitt är det cirka 1% per år.Hydrerat kisel används vid tillverkning av amorfa batterier. Innehållet av väte beror på dess snabbare nedbrytning. Så kristallina bryts ned med 20% efter 25 års drift, amorfa är 2-3 gånger snabbare. Men lågkvalitetsmodeller kan förlora effektiviteten med 20 % under det första året av användning. Detta är värt att tänka på vid köp.
Pris
Här är överlägsenheten helt på sidan av amorfa moduler - deras pris är lägre än kristallina, på grund av billigare produktion. Andraplatsen upptas av poly, medan mono är den dyraste.
Mått och installationsområde
Monokristallina batterier är mer kompakta. För att skapa en array med den kraft som krävs behöver du färre paneler jämfört med andra typer. Så när de är installerade kommer de att ta upp lite mindre plats. Men framstegen står inte stilla, och när det gäller förhållandet effekt/area är polykristallina moduler redan ikapp mono. Amorfa släpar fortfarande efter dem - deras installation kommer att kräva 2,5 gånger mer utrymme.
Ljuskänslighet
Amorfa kiselmoduler är ledande här. De har den bästa omvandlingseffektiviteten för solenergi på grund av väteinnehållet i elementet. Jämfört med kristallina fungerar de därför mer effektivt i svagt ljus. Mono och poly, i dåligt ljus, fungerar ungefär likadant - de reagerar avsevärt på förändringar i ljusintensitet.
Årlig produktion
Som ett resultat av att testa moduler från olika tillverkare fann man att monokristallina genererar mer el per år än polykristallina. Och de är i sin tur mer produktiva än amorfa, trots att de senare genererar energi även i svagt ljus.
Man kan dra slutsatsen att mono och poly solpaneler har små men viktiga skillnader. Även om mono fortfarande är mer effektivt och avkastningen på dem är större, kommer poly fortfarande att vara mer populärt. Det är sant att det beror på produktens kvalitet. De flesta stora solkraftverk är dock sammansatta på basis av polymoduler. Detta beror på det faktum att investerare tittar på den totala kostnaden för projektet och återbetalningstiden, och inte på maximal effektivitet och hållbarhet.
Nu om amorfa batterier. Låt oss börja med fördelarna: metoden för deras tillverkning är den enklaste och lågbudget, eftersom ingen skärning och bearbetning av kisel krävs. Detta återspeglas i den låga kostnaden för slutprodukten. De är opretentiösa - de kan installeras var som helst och inte kräsna - de är inte rädda för damm och molnigt väder.
Amorfa moduler har dock också nackdelar som åsidosätter deras fördelar: jämfört med ovanstående typer har de den lägsta effektiviteten, de försämras snabbt - effektiviteten minskar med 40% på mindre än 10 år och kräver mycket utrymme att installera.
