monokristal güneş pili nedir
İki tür panel olduğundan daha önce bahsetmiştik: poli ve tek kristal. Başlamak için, tek kristalli bir element düşünün - daha pahalıdır, ancak daha güçlüdür.
özellikler
Böyle bir pil için, Czochralski yöntemine göre özel bir silikon tek kristal büyütülür. Bu malzeme çok kristalli bir gofretten daha pahalıdır, ancak yüksek kalitesi nedeniyle monokristal modül daha yüksek verimliliğe sahiptir. Bireysel silikon hücrelerden bir araya getirilen monokristal güneş panelleri, yaklaşık %20-22 arasında bir çalışma verimliliğine sahiptir.
Tek bir silikon kristalinin yüzeyine düşen ışık ışınları, serbest elektronları yönlendirilmiş harekete yönlendirir. Kristalin her iki tarafında, tüketiciye giden teller ona bağlanır.
Böyle bir plakanın verimliliği oldukça yüksektir, çünkü güneş ışınları içine dağılmaz, ancak kristalin tüm yüzeyine eşit olarak dağılır. Plakadaki p-n bağlantı alanı büyüktür, çünkü elektronlar yarı iletkenin bir kısmından diğerine engel olmadan nüfuz eder.
Fiyat
Büyük yarı iletken tek kristal yetiştirme teknolojisi oldukça zahmetlidir, bu nedenle böyle bir pilin fiyatı her zaman polikristallere dayalı benzer bir üründen daha yüksektir. Cihazların maliyetindeki fark, tek kristal pilin ana dezavantajı olan %10'dur.
150 W gücünde bir monokristal panelin fiyatı 5400 ruble ve aynı tasarıma sahip 200 W pil 11.700 ruble. 230W ve 300W cihazlardan çok daha pahalı
İnşaat ve uygulama
Yarı iletken. Kural olarak, fotoelektrik etkinin oluşumuna katkıda bulunan diğer kimyasal bileşiklerle desteklenmiş mono veya polikristal silikon. Aralarında sürekli bir elektron hareketi olduğu için farklı iletkenliğe sahip 2 malzemeden oluşur (p-n eklemi).
Conta - yarı iletken katmanları arasında bulunan elektronların serbest hareketini önleyen en ince kaplama.
Bir elektrik kaynağı, contaya bağlandığında, elektronlar bunun üstesinden gelme yeteneği kazanır - bunun bir sonucu olarak, yüklü parçacıkların düzenli bir hareketi meydana gelir, aslında bir elektrik akımı üretilir.
Akümülatör - alınan elektriği depolar.
Şarj kontrolörü - elektrik enerjisi akışlarının dağıtıcısının işlevini yerine getirir.
Doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için bir invertör gerekir.
Voltaj regülatörü.
Güneş panellerini ana elektrik kaynağı olarak kullanmak için, bulutlu günlerin sayısının açık günlere baskın olması önemlidir. Bu nedenle ülkemizin çoğu bölgesinde bu tür tesisler çoğunlukla yardımcı olarak kullanılmaktadır.
Görünüm
Ancak, ilk göze çarpan şey görünümdür. Monocell'ler, köşeleri kesilmiş ve düzgün bir yüzeye sahip kare bir şekle sahiptir. Bu, tek kristallerin üretiminin ve kristal yapısının özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Silikon kristalleri yetiştirirken, daha fazla işlemden sonra bu tür "sözde kare" plakalar halinde kesilen silindirik boşluklar elde edilir. Ve yüzeyin tekdüzeliği, iş parçasının katı kristal yapısı tarafından belirlenir.
Polikristal hücreler eşit kare bir şekle sahiptir. Üretimleri sırasında, bir ara aşamada, kare (veya dikdörtgen) plakalar halinde kesilen prizmatik boşluklar elde edilir. Silikon poliyapısı nedeniyle dış yüzeyleri homojen değildir.
Bu, mono ve çok hücreli modüller arasındaki ilk farkı ifade eder. Bu doldurma yoğunluğudur. Polikristal hücreler, pilin tüm kullanılabilir alanını doldururken, monohücreler arasında kullanılmayan boşluklar kalır. Bu, tek tek hücrelerin verimliliğindeki farklılığa rağmen, birim alan başına polimodülün performansının daha yüksek olabileceği anlamına gelir.
Hangi modülleri seçmeli
Optimal seçeneğin seçimi, maliyet, kalite ve teknik göstergelerin bir kombinasyonuna göre yapılmalıdır. Sadece tasarım tarafından yönlendirilmek yanlıştır, böyle bir yaklaşım para israfına neden olabilir. Evin elektrik ihtiyacının karşılanması, öngörülemeyen durumlar için gerekli marjın eklenmesi ve hizmet ömrünün artmasıyla performansın düşmesi için gereklidir.
Zaten bir güneş enerjisi santrali satın almaya karar verdiniz, ancak hangisinin daha iyi mono veya polikristal olduğundan emin değil misiniz? Bu yazıda, teknolojinin tüm artılarını ve eksilerini analiz edeceğiz.
Polikristal güneş panelleri. Mitler ve yanlış anlamalar
Tabii ki, her satıcı ve üretici ürününü tam olarak satmakla ilgilenir ve bu nedenle piyasada belirli teknolojilerle ilgili kalıcı yanlış anlamalar oluşmuştur. Çok kristalli silikon teknolojisi bir istisna değildir ve monokristal, saf silikondan karakteristik farklılıklara sahiptir. Bu nedenle, çoklu pillerin birçok özelliği daha çok avantaj olarak yorumlanır. Ama öyle mi? İşte satan satıcıların bazı ifadeleri Solar paneller
:
- "Polikristal silikon, bulutlu havalarda daha iyi performans gösterir!"
- "Çoklu modüllerin hizmet ömrü, tek bir kristalinkiyle aynıdır."
- “Polikristal güneş panelleri daha ucuz ve dolayısıyla daha uygun fiyatlı”
İlk ifadenin kendi içinde bir profesyonelle iletişim kurmadığınızı gösterdiğini belirtmekte fayda var. Bulutlu havalarda silikon güneş pilleri, teknolojiden bağımsız olarak neredeyse aynı performansa sahiptir. "Düşük güneşlenmede verimli çalışma" gibi bir kalite, toplam verimliliği yaklaşık %6-9 arasında değişen "silikon olmayan" amorf güneş pilleri ile gurur duyabilir.
Poli - elemanlar, üretim süreçleri zahmetli ve hızlı olmadığı için gerçekten biraz daha ucuzdur. Ancak, MONO teknolojisiyle karşılaştırılabilir bir üretim elde etmek için verimliliklerinin% 15-25 daha düşük olduğu gerçeği göz önüne alındığında, ürünlerin alanı daha büyük olmalıdır. Bu, ürün (cam, kutu, kasa) ve nakliye maliyetleri için daha yüksek maliyetler anlamına gelir. Ürün kurulum maliyetleri, bağlantı elemanları ve anahtarlama maliyetleri de daha yüksektir. Sizin için ne daha ucuz olacak - kendiniz düşünün, ancak ürünlerin ilk fiyatı henüz bir güneş enerjisi santrali değil.
Çalışmalarının kaynağı da abartılı. Polikristal güneş pilleri, "saf silikon"dan daha kısa sürede verimliliği önemli ölçüde azaltır.
Şimdi monokristal güneş pilleri ile ilgili yanlış bilinenleri inceleyelim.
Ev için güneş panelleri - en yüksek verimlilik!
Monokristal güneş panellerinin avantajları yadsınamaz. Ancak fiyattaki hafif dalgalanmalar son alıcı tarafından her zaman doğru algılanmaz. Ev için güneş panelleri
, tip mono, gerçekten biraz daha pahalıdır ve tüm üreticilerde ve satıcılarda bulunmaz.
Monokristal silikon panellerin bir takım avantajları vardır:
- Üretilen gücün watt başına daha kompakt genel boyutlar;
- Minimum kristal verimliliği kaybıyla uzun hizmet ömrü (25 yıldan fazla %20'den fazla değil);
- Enerji dönüşümünün en yüksek verimliliği (güneşten elektriğe).
Bu, daha gelişmiş ve verimli bir teknolojiye doğru bir seçim yapmak için yeterli değil mi?
Film güneş panelleri ana farkları
Film rulolu güneş panellerinin kristal seçeneklerden çok sayıda farklılığı olduğunu hemen anlayabilirsiniz.
Dikkat etmeniz gereken ilk şey kalınlıkları, 1 mikrondan daha az olmaları, ayrıca çok esnek olmaları, bu kaliteleri silindirik olanlar da dahil olmak üzere herhangi bir yüzeye yerleştirilebilmelerini sağlar.
Bu avantajlara ek olarak, film pillerin aşağıdaki avantajları vardır:
- Dağınık ışıkta bile çalışma parametrelerini korurlar, sonuç olarak toplam enerjileri kristalli çeşitlere göre %15 artar;
- Maliyetleri düşüktür, bu da satın almalarının bütçeye uygun olacağı anlamına gelir;
- Yüksek güçlü güç sistemlerindeki çalışmaları daha verimlidir;
- Sıcak iklimlerde piller üretkenliklerini azaltmaz;
- Optik formda güneş spektrumunun yüksek absorpsiyon oranına sahiptirler.
Tabii ki, tüm avantajlarına rağmen, diğer kurulumlarda olduğu gibi, film pillerin de bazı dezavantajları vardır. Buraya büyük boyutlar girilebilir, kristal panellere göre film olanlar neredeyse 3 kat daha büyük bir alanı kaplar. Diğer bir dezavantaj ise bu tür pilleri kullanmak için yüksek voltajlı tip kontrolörlere ihtiyaç duyulmasıdır.
Monokristal panellerin özellikleri
Monokristal sistem, tek bir panelde birleştirilen düzinelerce fotoselden oluşur. Kristaller büyütülerek elde edilir - Czochalski yöntemine göre. Her biri, toza ve neme karşı koruma sağlayan bir fiberglas taban üzerine sabitlenmiştir. Elementlerin malzemesi saf silikondur. Işığa duyarlı hücreler, monokristal panellerin veriminin polikristal panellerden daha yüksek olması nedeniyle tek yönde yönlendirilir. Diğer özellikler:
sürekli çalışma süresi - en az 20 yıl;
Tek kristallerin verimliliği ortalama olarak %20-22'ye kadardır (alınan elektriğin kayıpları hariç), bazı durumlarda - %20'ye kadar;
absorpsiyon seviyesi polikristal panellerden daha yüksektir;
Tek kristalli sistemlerin tek dezavantajı daha yüksek bir maliyettir, ancak bunları hızlı bir şekilde edinmenin maliyeti kendini amorti eder.
Alan sıkıntısı ile, her metrekareden maksimum miktarda enerji elde etmenin son derece önemli olduğu durumlarda, böyle bir çözüm tercih edilir.
Polikristal panellerin özellikleri
Polikristaller, erimiş silikonun kademeli olarak soğutulmasıyla elde edilir. Bu teknoloji, tek kristallerin yapay büyümesinden daha ucuzdur, ancak polikristallerin kenarlarında tanecikler bulunabilir ve bu da verimliliklerinde bir azalmaya yol açar. Tek kristallerden temel fark, heterojen yapı ve renktir. Bunun nedeni safsızlıklar ve sistemin farklı türlerde kristaller içermesidir. özellikler:
Verimlilik, tek kristal elementlerinkinden daha düşüktür - %17-18'e kadar;
uygun fiyat - polikristal panellerin üretimi daha ucuzdur;
polikristallerin güç kaybı (bozunma) oranı, tek kristallerinkinden daha azdır.
Bu nedenle, görev belirli bir miktarda elektrik elde etmekse, polikristal paneller kullanılırken geniş bir alana ihtiyaç duyulacaktır. Bulutlu günlerin baskın olduğu bölgelerde kullanmanın daha karlı olduğuna dair bir görüş var - yetersiz güneş ile polikristaller tek kristallerden daha fazla enerji sağlar.
Tek kristal ve polikristal elementlerin temel özelliklerinin karşılaştırılması
Sistemlerin her birinin artıları ve eksileri vardır. Hangisinin tercih edilir, tek veya çok kristalli olduğu nasıl belirlenir? Seçeneklerin her birinin temel özelliklerinin dikkate alındığı karşılaştırmalı bir tabloyu dikkatinize sunuyoruz:
|
Parametre |
tek kristaller |
polikristaller |
Çözüm |
|
Sıcaklık katsayısı |
0,45 % |
0,45 % |
Her iki sistem tipinde de güç azalması hemen hemen aynıdır. |
|
bozulma oranı |
İlk faaliyet yılında %3, sonraki yıllarda %0,71 oranında. |
Operasyonun ilk yılında %2, sonraki yıllarda %0,67 oranında. |
Fark önemsizdir, bu nedenle ihmal edilebilir. |
|
Fiyat |
Yüksek maliyet, üretimin karmaşıklığından kaynaklanmaktadır. |
Monokristal hücrelerden %10-15 daha ucuzdur. |
Birçoğu için fiyat, polikristal panellerin lehine karar veren faktördür. |
|
Işığa duyarlılık (ışık seviyesinde 600 W/m |
Aynı güç modülleri ile aradaki fark %10'u geçmez. |
Aslında, bu gösterge ihmal edilebilir. |
|
|
Yıllık çıktı |
PHOTON laboratuvarına göre, tek kristaller için biraz daha yüksektir (% 2'den fazla değildir). Ancak daha detaylı araştırmalar, önemli olanın sadece panel tipi değil, markası da olduğunu göstermiştir. |
Belirli bir güneş pilinin özellikleri daha önemlidir - bunlar anahtar seçim kriteridir. |
Güneş panelleri seçerken, sadece fotovoltaik hücre tipine değil, aynı zamanda diğer kriterlere de dikkat etmek gerekir: fiyat-performans oranı, beyan edilen kaynak (garanti süresi), maksimum güçte voltaj ve ekipman.
Ucuz güneş panelleri var mı?
Uzmanlar ve bilim adamları, tüm nüfus için geniş çapta kullanılabilir hale gelecek piller yaratmaya çalışıyorlar. Küçük ama başarılı adımlarla bu hedefe yaklaşıyorlar ve aynı zamanda bu teknolojide kullanılan malzemeleri her seferinde geliştiriyorlar. Elbette müşteriye sunduğu mallara özensiz davranan ve bilerek kalitesiz ürün satan üreticiler de var. Aniden ucuz bir güneş pili satın almak istiyorsanız, asıl sorun budur.
Sadece Rusya Federasyonu sakinleri değil, aynı zamanda Avrupa ülkeleri de Çinli üreticiler tarafından ucuz kurulumların sunulduğuna inanıyor. Güneş pili pazarını dolduranların, birçok büyük şirketi kendilerini iflas ilan etmeye zorlayan ve Çinlilerle rekabete dayanamayan Çinli üreticiler olduğu görülebilir.
Bu nedenle, örneğin, hangi ürünlerin bütçeye uygun olabileceğini ve hangilerinin uygun olmadığını bilmeniz gerekir. Bu tipler en güçlü elementleri içerdiğinden, ucuz monokristal panellerin bulunması pek olası değildir.
Bu nedenle, kurulumun hangi özellikleri içerdiğini bilmek çok önemlidir.
Öte yandan devlet sübvansiyonları sayesinde ürettikleri güneş panellerinin maliyetini düşüren dev şirketler de var. Bunlara büyük Alman ve tabii ki Rus üretimi dahildir. Çin ürünlerini satın almaya karar verirseniz, piyasada adını zaten haklı çıkarmış bazı tanınmış şirketleri tercih etmek daha iyidir.
Güneş pili nedir? Güneş enerjisini elektrik enerjisine çeviren doğru akım fotovoltaik tip jeneratördür. Bu tür piller silikon modüller - yarı iletkenler kullanır.
Eviniz için bir güneş paneli seçmek için birkaç ipucumuza dikkat etmeniz gerekecek. Yani:
Yani:
Güneş paneli sistemi satın alırken mutlaka evinize uygun olması gerektiğini unutmayın. İlk olarak, bölgenizin iklimi büyük bir rol oynar. Evin üzerindeki güneş ışığının süresi ve elbette, birikim rejiminin süresi buna bağlı olacaktır. Bölgenizin ne kadar uygun olduğunu belirlemek için bir aydınlatma haritası kullanmanız gerekecektir.
Sonunda almak istediğiniz ısı miktarını düşünün. En iyi seçenek, yaklaşık 40-80 ısı ihtiyacını karşılayabilecek bir pil olacaktır. Daha az verimli olan sistemler, daha büyük bir mertebeye mal olacak. Tüm sistemin tasarımını ve yeteneklerini de hesaba katmak gerekir. Bu, mücbir sebep durumunda kurulumun istikrarını garanti edebilir.
Tüm bu hesaplamalar en iyi uzmanlara emanet edilir.
Pilin üreticisine ve modülün fotoelektrik hücresinin üretiminde kullanılan malzemeye dikkat ettiğinizden emin olun.Hem mono hem de polikristal silikon olabilir
Bu niteliklerden sadece fiyatın değil, aynı zamanda verimliliğin ve kurulumun hizmet ömrünün de bağlı olacağıdır.
Bu ipuçlarını takip ederek, bölgeniz için doğru olan kurulum türünü seçebileceksiniz. Ancak yine de, bu faaliyet alanıyla ilişkili kişilerin hesaplamalarınıza dahil olması daha iyidir.
Polikristaller ve Güneş Uygulamaları
Monokristal gofretler geliştirilmiş ve polikristallerden üstündür.
Esnek yapısı nedeniyle bir evin veya çardak çatısına yerleştirilebilirler.
Çok kristalli elemanlar sokak istasyonu için iyidir,
sadece düz bir yüzeye monte edildiklerinden, onlar için bahçede ayrı bir yere bakmak gerekir. Bir çardağa yerleştirildiğinde, panellerin camlanmasına izin verilmez, çünkü bu, verimlilikte bir düşüşe neden olur. Ticari olarak temin edilebilen panellerin verimliliği, monokristalden daha düşük olan yaklaşık %18'dir. Polikristal plakalar, esas olarak yüzey homojensizliği nedeniyle verim kayıplarına maruz kalır.
Esnek monokristal gofret uygundur
Tek kristalin karşılaştırılması ve
Peki, hangi güneş paneli daha iyi - monokristal mi yoksa polikristal mi? Bu soruyu cevaplamak için önce anlamalısınız, ancak bunlar nasıl farklı?
Aşağıdaki fotoğraf iki ana türü göstermektedir:
Gözünüze çarpan ilk şey görünümdür.
Tek kristal elemanlar yuvarlatılmış köşelere ve düzgün bir yüzeye sahiptir. Yuvarlatılmış köşeler, tek kristalli silikon üretiminde silindirik boşlukların elde edilmesinden kaynaklanmaktadır. Tek kristal elementlerin renginin ve yapısının tekdüzeliği, bunun tek büyütülmüş bir silikon kristali olması ve kristal yapısının homojen olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Buna karşılık, polikristal elemanlar, üretim sırasında dikdörtgen boşlukların elde edilmesinden dolayı kare bir şekle sahiptir. Polikristal elementlerin renginin ve yapısının heterojenliği, çok sayıda heterojen silikon kristalinden oluşması ve ayrıca az miktarda safsızlık içermesinden kaynaklanmaktadır.
İkinci ve muhtemelen ana fark, güneş enerjisi dönüşümünün verimliliğidir.
Monokristal elemanlar ve buna bağlı olarak bunlara dayalı paneller bugün en yüksek verime sahiptir - seri üretilenler arasında %22'ye kadar ve uzay endüstrisinde kullanılanlar için %38'e kadar. Monokristal silikon, yüksek oranda saflaştırılmış ham maddelerden (%99,999) üretilir.
Ticari olarak temin edilebilen polikristal hücreler, %18'e kadar verimliliğe sahiptir. Düşük verimlilik, polikristal silikon üretiminde sadece yüksek saflıkta birincil silikonun değil, aynı zamanda ikincil hammaddelerin (örneğin, geri dönüştürülmüş güneş panelleri veya metalurji endüstrisinden silikon atıkları) kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Bu, kristal sınırları, mikro kusurlar, karbon ve oksijen safsızlıkları gibi polikristal elementlerde çeşitli kusurların ortaya çıkmasına neden olur.
Hücre verimliliği, güneş panellerinin fiziksel boyutundan nihai olarak sorumludur. Verimlilik ne kadar yüksek olursa, aynı güçte panel alanı o kadar küçük olur.
Üçüncü fark, güneş pilinin fiyatıdır.
Doğal olarak, tek kristal pilin fiyatı, birim güç başına biraz daha yüksektir. Bunun nedeni, daha pahalı üretim süreci ve yüksek oranda saflaştırılmış silikon kullanımıdır. Ancak bu fark önemsizdir ve ortalama %10 civarındadır.
Bu nedenle, monokristal ve polikristal güneş pilleri arasındaki temel farkları listeliyoruz:
Görünüm.
Yeterlik.
Fiyat.
Bu listeden de anlaşılacağı gibi bir güneş enerjisi santrali için bileşiminde hangi güneş panelinin kullanılacağı önemli değildir.Ana parametreler - güneş panelinin voltajı ve gücü, kullanılan elemanların tipine bağlı değildir ve genellikle satışta aynı güce sahip her iki tipteki panelleri bulabilirsiniz. Yani son seçim alıcıya kalmış. Ve eğer elementlerin homojen olmayan renginden ve biraz daha büyük bir alandan utanmıyorsa, muhtemelen daha ucuz polikristal güneş panelleri seçecektir. Bu parametreler onun için önemliyse, biraz daha pahalı monokristal güneş paneli bariz seçim olacaktır.
Sonuç olarak, Avrupa Birliği EPIA'nın 2010 yılı verilerine göre, kullanılan silikon cinsine göre güneş pili üretiminin şu şekilde dağıldığını belirtmek isterim:
1. polikristal - %52.9
2. monokristal - %33.2
3. amorf, vb. - %13.9
Yani polikristal güneş pilleri üretim hacmi açısından dünyada lider konumdadır.
Fiyat
Farklı fotosellerdeki güneş panellerinin farklı maliyetleri vardır. Monokristal panellerin fiyatları, daha pahalı işlem ve yüksek saflıkta silikon kullanma ihtiyacı nedeniyle biraz daha yüksektir (tipik olarak %10 aralığında).
Bu nedenle, hangi modülleri seçeceğinize karar vermeden önce, kullanım koşullarına, kurulum yerine ve bütçeye karar vermeniz gerekir. Aslında güneş enerjisi santrali kendisi için hangi panelin akım ürettiğini umursamaz, asıl mesele çıkış gücü ve voltaj göstergeleridir. Ve bu değerler farklı hücre tiplerindeki ürünler için aynı olabilir, sadece yüzey alanında farklılık gösterecektir. Bu nedenle, boyutlar kritik değilse, aynı performansta (polikristallerde) güneş panelleri satın alabilirsiniz, ancak biraz daha büyük bir alana sahipler, biraz daha ucuza mal olacaklardır.
İnce film panellerin özellikleri.
İnce film panellerin üretim süreci, bir substrat tabanı üzerinde ince bir film formundaki bir fotovoltaik malzemenin vakumla biriktirilmesinden oluşur. Gerekli özelliklere bağlı olarak, çeşitli tiplerde alt tabakalar ve püskürtülen madde türleri kullanılmaktadır. Özellikle, ince filmlerin biriktirilmesi için aşağıdaki malzemeler kullanılır: amorf silikon (a-Si), kadmiyum tellür (CdTe), bakır, indiyum, galyum, selenyum bileşikleri - selenitler (CIS / CIGS), çeşitli organik elementler (OPC)
İnce film güneş pillerinin verimliliği, teknolojik sürecin kalitesine ve saflığına bağlıdır ve %7 ila 13 arasında değişir. Teknolojinin gelişmesi ve inovasyonun devreye girmesi ile verimlilikte öngörülen artış %3 olacaktır. 2000'lerde, ince film paneller pazarı önemli ölçüde büyüdü. Bunun nedeni, ince filmlerin biriktirilmesi için teknolojinin gelişmesi ve genel olarak üretim seviyesinin gelişmesidir. Böylece güneş paneli satın almak kolaylaşıyor ve fiyatları daha uygun hale geliyor.
İnce film pillerin avantajları:
- düşük üretim maliyeti, dolayısıyla bir bütün olarak panel için daha düşük bir fiyat.
- yüksek tekdüzelik nedeniyle yapının estetik görünümü.
- esnek yapılar üretme imkanı
- Isıtma veya dolaylı aydınlatmadan kaynaklanan performans kayıplarının sayısı azalır.
Aynı zamanda, ince film yapıların bir takım dezavantajları vardır:
- Gerekli miktarda güneş enerjisinin dönüştürülmesini sağlamak için yapının yeterince geniş bir kurulum alanı gereklidir.
- daha fazla panelin kurulumu, ek montaj donanımı ve artan kurulum maliyetleri gerektirir.
- bu tür panellerin hizmet ömrü, kristalin muadillerinden daha düşüktür.
Yine de, bir eve veya kulübeye elektrik sağlamak için özel evlerde kullanım için en uygun paneller hangileridir?
Bu sorunu çözerken, fotoelektronik güneş enerjisi dönüştürücüleri alanındaki uzmanlara danışmak ve alandan montaj yüzeyinin aydınlatmasına kadar tüm faktörlerin nicel ve nitel bir değerlendirmesini yapmak zarar vermez. Bu danışma, tam olarak neye ihtiyacınız olduğunu belirlemenizi sağlayacaktır.
Kurulum için alan eksikliği ile maksimum verimliliğe sahip monokristal pillere dikkat edin.Ne yazık ki, şu anda, fotoelektronik ürünlerin Rusya pazarında, özellikle dönüştürücülerde, eleman seçimi sınırlıdır ve büyük olasılıkla, gerekli tasarım veya film kompozisyonunun modüllerinin seçimi de sınırlıdır.
Bu durumda, yurtdışından modül sipariş etmeniz veya Rusya'da ön siparişle satın almanız gerekebilir. Ancak bu durumda pillerin fiyatı daha yüksek olacaktır.
Malzemelerin ve işin fiyat aralığı daha önemliyse, en iyi seçenek yapıları polikristal plakalarda kullanmaktır. Oldukça iyi performans göstergeleri sağlamanıza ve aynı zamanda biraz paradan tasarruf etmenize izin verecekler.
İnce film panelleri seçerken kurulum gereksinimlerini göz önünde bulundurmayı unutmayın. Ek kurulum işinin maliyeti, nihai tahmini önemli ölçüde etkileyecektir.
Güneş panellerinin tipine ve boyutuna karar verdikten sonra, ev ihtiyaçlarınız için elektrik üretmenin en çevreci yollarından birini kullanarak gerekli üniteleri satın almak, kurmak ve keyfini çıkarmak size kalıyor.
Solar paneller
- dayanıklı (hizmet ömrü 25-30 yıldır)
- kurulumu kolay
- bakımı kolay
- güvenilir ve verimli
Modüllerin üretimi silikon kullanımına dayanmaktadır. Silisyum, oksijenden sonra yerkabuğunda en bol bulunan ikinci elementtir. Doğada saf haliyle silikon bulmak zordur, çoğu zaman oksijen - silika (Si02) ile kombinasyon halinde bulunur. Bu kimyasal element yüksek bir reaktiviteye sahiptir ve saf haliyle modern radyo elektroniği, bilgisayar teknolojisi ve alternatif enerjideki en önemli yarı iletkendir. Üretim teknolojilerine bağlı olarak, sürekli olarak geliştirilmekte olan çeşitli panel türleri vardır. En yaygın modül türleri kristal ve ince film veya amorf panellerdir. Kristalin fotovoltaik hücreler ya monokristal ya da polikristaldir.
monokristal paneller
Bir monosilikon gofret, Czochralski yöntemi kullanılarak kesilerek dikdörtgen silikon disklerin elde edildiği silindirik, maksimum saf silikon külçeler biçiminde tek bir kristaldir. Monokristal elemanlar, yuvarlak veya kesik köşeli, tek tip yapıda, 0,2-0,3 mm kalınlığında, lacivert veya yansıma önleyici kaplamalı siyah karelerdir. Monokristal güneş modülleri oldukça verimlidir, kompakttır ve en uzun hizmet ömrüne sahiptir.
Tek kristal hücrelerden güneş pilleri üretme teknolojisi oldukça pahalıdır. Bunun nedeni yüksek oranda saflaştırılmış silikon kullanılmasıdır.
polikristal paneller
Polisilikon solar gofretler, silikon maddenin kademeli olarak soğutulmasıyla üretilir. Bu üretim teknolojisi daha az enerji gerektirir ve silikon en yüksek saflaştırma derecesine sahip değildir. Polikristal blokları, tek kristal boşlukla aynı şekilde işlenir. Polikristal paneller, farklı yönlerde kristallerden oluşan bir bloktur, bazı kristaller kesimde açıkça görülebilir, bunlar yansıma önleyici kaplamalı düzenli mavi kareler veya kaplamasız gümüş-gri, 0,2 - 0,3 mm kalınlığında. Bu tür pillerin verimliliği daha düşüktür (%13'ten %18'e).
İnce film (amorf) güneş panelleri
İnce film veya amorf paneller arasındaki temel fark, alt tabaka üzerinde ince bir amorf silikon tabakasının birikmesidir. Astar malzemesi esnek (plastik) veya sert (cam veya metal) taban olabilir. Amorf paneller diğer tiplerden koyu gri renkleriyle ayırt edilebilir, esnek, kompakt ve hafiftir. Maliyet, geleneksel silikondan daha düşüktür.Bu tür piller havada çok fazla toz olduğunda harika çalışır, yeterince dağınık ışığa sahiptirler. Silikon film geliştirmedeki son yenilikler, birden fazla silikon katmanı içeren verimli çok eklemli güneş pillerinin üretilmesine yol açmıştır. Farklı yarı iletken malzemeler güneş ışığını farklı şekilde emer, böylece tüm radyasyon spektrumunu yakalar.
İnşaat ve uygulama
Cihaza göre, tüm güneş dönüştürücüler monokristal ve polikristal olarak ayrılmıştır. Her panelin tasarımı, etkinliğini ve maliyetini belirler. Bu cihazların dünya üreticileri, çalışma sıvısı olarak silikon, kadmiyum tellür ve bakır, indiyum, galyum ve selenyum bazlı bileşikler kullanır. Bu alandaki en son başarılar, çalışma malzemesi galyum arsenit olan pillerdir.
Güneş enerjisi jeneratörlerinin üretimi için yerli sanayi, esas olarak silikon yarı iletken levhalar kullanır. Elektrik akımı üretmek için tasarlanmış hazır modüller, bir dizi hücreyi tasarımlarıyla birleştirir. Düz paneller, gün boyunca güneş ışınlarının yarı iletken üzerindeki olası maksimum geliş açısının ayarlandığı, döner cihazlara sahip özel raflara monte edilir. Daha ucuz ama daha az verimli bir seçenek, belirli bir sabit açıya ayarlanmış sabit yapıları kullanmaktır.
Herhangi bir güneş enerjisi grubunun önemli bir unsuru, gece veya günün loş ışıklı saatlerinde kullanılmak üzere elektrik enerjisini depolayan pillerdir. Daha sonra akülerden doğrudan yüke veya tipine bağlı olarak önce 12 (24) - 220 V invertere ve daha sonra tüketiciye gelir.
Uzman görüşü
Alexey Bartosh
Elektrikli ekipman ve endüstriyel elektroniklerin onarımı, bakımı konusunda uzman.
Bir uzmana sorun
Yılda çok parlak günlerin olduğu yerde güneş enerjisi üretmek karlı. Rusya Federasyonu'nun çoğu bölgesi sadece güneş enerjisi kullanmak için uygun değildir. Güneş jeneratörleri daha sık sadece ek güç kaynağı cihazları olarak kullanılır.
Çözüm
Farklı modül türleri arasında farklılıklar olsa da, hangi güneş modülünün tüm olası gereksinimlere en uygun olduğu konusunda net bir cevap yoktur. Modül tipi, sitenizin özelliklerine ve kurulum gereksinimlerine bağlı olarak seçilir.
Bir modül seçerken, genellikle şu soru sorulur: hangi güneş pili daha iyidir - monokristal veya polikristal veya belki amorf? Sonuçta, yüzyılımızda en yaygın olanlarıdır. Cevabı bulmak için pek çok araştırma yapıldı. Bakalım sonuçlar neler göstermiş:
verimlilik ve hizmet ömrü
Monokristal elementlerin verimi yaklaşık %17-22'dir, hizmet ömürleri en az 25 yıldır. Polikristalin verimliliği% 12-18'e ulaşabilir, ayrıca en az 25 yıl hizmet eder. Amorfun verimliliği% 6-8'dir ve kristalden çok daha hızlı azalır, 10 yıldan fazla çalışmazlar.
Sıcaklık katsayısı
Gerçek kullanım koşullarında, güneş panelleri ısınır ve bu da nominal gücün %15-25 oranında azalmasına neden olur. Poli ve mono için ortalama sıcaklık katsayısı -%0.45, amorf -%0.19'dur. Bu, sıcaklık standart koşullardan 1°C yükseldiğinde, kristal pillerin amorf pillerden daha az üretken olacağı anlamına gelir.
verimlilik kaybı
Solar monokristal ve polikristal modüllerin bozunması, ilk elementlerin kalitesine bağlıdır - içerdikleri daha fazla bor ve oksijen, verimlilik daha hızlı düşer. Polisilikon gofretlerde daha az oksijen bulunurken, monosilikon gofretlerde daha az bor bulunur. Bu nedenle, eşit malzeme kalitesi ve kullanım koşulları ile, bunların ve diğer modüllerin bozulma derecesi arasında özel bir fark yoktur, ortalama olarak yılda yaklaşık %1'dir.Amorf pillerin üretiminde hidrojene silikon kullanılmaktadır. Hidrojenin içeriği, daha hızlı bozulmasından kaynaklanmaktadır. Yani kristal olanlar 25 yıllık operasyondan sonra %20 oranında bozunur, amorf olanlar 2-3 kat daha hızlıdır. Bununla birlikte, düşük kaliteli modeller, ilk kullanım yılında verimliliklerini %20 oranında kaybedebilir. Satın alırken bu dikkate değer.
Fiyat
Burada üstünlük tamamen amorf modüllerin tarafındadır - daha ucuz üretim nedeniyle fiyatları kristal olanlardan daha düşüktür. İkincisi, poli tarafından işgal edilirken, mono en pahalıdır.
Boyutlar ve kurulum alanı
Monokristal piller daha kompakttır. Gerekli güce sahip bir dizi oluşturmak için diğer türlere kıyasla daha az panele ihtiyaç duyulacaktır. Böylece takıldığında biraz daha az yer kaplayacaklardır. Ancak ilerleme durmuyor ve güç / alan oranı açısından polikristal modüller zaten mono ile yetişiyor. Amorf olanlar hala geride kalıyor - kurulumları 2,5 kat daha fazla alan gerektirecek.
Işık hassaslığı
Amorf silikon modüller burada liderdir. Elementin hidrojen içeriği nedeniyle en iyi güneş enerjisi dönüşüm verimliliğine sahiptirler. Bu nedenle kristal olanlara kıyasla düşük ışık koşullarında daha verimli çalışırlar. Mono ve poli, zayıf aydınlatmada hemen hemen aynı şekilde çalışırlar - ışık yoğunluğundaki değişikliklere önemli ölçüde tepki verirler.
Yıllık çıktı
Farklı üreticilerin modüllerinin test edilmesi sonucunda, monokristal olanların polikristal olanlara göre yılda daha fazla elektrik ürettiği bulundu. Ve bunlar, düşük ışıkta bile enerji üretmesine rağmen, amorftan daha üretkendir.
Mono ve poli güneş panellerinin küçük ama önemli farklılıkları olduğu sonucuna varılabilir. Mono hala daha verimli ve getirisi daha fazla olsa da, poli hala daha popüler olacak. Doğru, ürünün kalitesine bağlıdır. Bununla birlikte, çoğu büyük güneş enerjisi santrali, polimodüller temelinde monte edilir. Bunun nedeni, yatırımcıların maksimum verimlilik ve dayanıklılığa değil, projenin toplam maliyetine ve geri ödeme süresine bakmalarıdır.
Şimdi amorf piller hakkında. Avantajlarla başlayalım: bunları yapma yöntemi en basit ve en ucuzudur, çünkü silikonun kesilmesi ve işlenmesi gerekmez. Bu, nihai ürünün düşük maliyetine yansır. Gösterişsizler - herhangi bir yere kurulabilirler ve seçici değiller - tozdan ve bulutlu havalardan korkmazlar.
Bununla birlikte, amorf modüllerin avantajlarını geçersiz kılan dezavantajları da vardır: yukarıdaki türlerle karşılaştırıldığında, en düşük verimliliğe sahiptirler, hızla bozulurlar - verimlilik 10 yıldan daha kısa bir sürede %40 azalır ve kurulumu için çok fazla alana ihtiyaç duyarlar.
