Монокристалічні сонячні батареї та полікристалічні батареї - що вибрати

Перед купівлею сонячних панелей, в першу чергу, потрібно визначитися з їх типом.При виборі конкретної модифікації, як правило, враховується весь спектр параметрів та характеристик. У даній статті будуть розглянуті основні параметри сонячних батарей для домашнього використання, їх переваги та недоліки, а також доцільність використання обраної конструкції. батареї – все це є класом фотоелектричних сонячних елементів, що використовуються для отримання електроенергії.

Зміст:

Властивості кристалічного кремнію

полікристалічні

На сьогоднішній момент переважна більшість перетворювачів безпосередньо енергії сонячних променів в електричну енергію виготовлена ​​з кремнію.Батареї, виготовлені із застосуванням як основи монокристалічного кремнію склали 95% ринку поставок монокристалічних сонячних панелей для використання в приватному фонді.

Для застосування у фотоенергетиці використовують кремній різного ступеня чистоти. Даний параметр характеризує впорядкованість молекул елемента в кристалічній решітці. Чим упорядкованіша структура кремнію, тим вище продуктивність пристроїв на його основі. Типи сонячних батарей переважно залежать саме від цього фактора.

Досягнення високого ступеня упорядкованості структури кремнію – дорогий технологічний процес. Отже,ступінь чистоти кристала кремнію не завжди є визначальним фактором. Більш значущі параметри при виборі сонячних батарей – це ефективність використання поверхні конструкції та простору,загальна економічна ефективність.

Таким чином, можна зробити висновок про те, що кристалічний кремній – це основа всіх фотоелектричних елементів, які поділяються на моно- та полікристалічні.

Монокристалічні сонячні панелі

Відмінною рисою фотоелементів, виготовлених з монокристалічного кремнію (mono-Si) є однорідність кольору поверхні і зовнішнього вигляду в цілому. Дані параметри визначає розмірність зерен монокристалу.Зливок монокристалічного кремнію вирощується на виробництві з вихідної сировини і має досить високі показники за частотою та структурованістю кристалічної решітки. Фотоелементи, що використовуються в монокристалічні сонячні панелях, виготовляються із зливків кремнію циліндричної форми. При цьому злиток обрізається з усіх боків підвищення експлуатаційних характеристик і зниження витрат. Цей процес визначає зовнішній вигляд монокристалів сонячних панелей та робить його досить однотипним. Так отримуємо монокристалічні сонячні батареї.

Таким чином, основна відмінність зовнішнього вигляду полікристалічних сонячних батарей від аналогів монокремнію - це форма панелей. У монокристалічних конструкцій вони мають форму псевдоквадрату.

Переваги монокристалічних сонячних панелей полягають у наступному:

батареї

  • -Висока ефективність, що пояснюється високою структурованістю матеріалу. Продуктивність таких конструкцій становить від 17 до 22%.
  • -Зниження габаритних розмірів конструкції для забезпечення заданого значення енергії в порівнянні з аналогами при тих же інших характеристиках. Тобто. для отримання кількості енергії в 10 Вт, потрібна панель з моно-кремніюнайменшого розміру.
  • -Максимальна довговічність серед усіх типів панелей. При грамотному використанні монокристалічні сонячні панелі достатньо купити та встановити 1 раз за 25 років.

Недоліки монокристалічних сонячних батарей:

  • - Висока вартість монокристалічних сонячних панелей. Якщо ціна куди більш визначальний фактор, ніж довговічність та енергоефективність, то розумніше зупинити вибір на інших типах панелей, зокрема, полікристалічних.

  • навіть незначна забрудненість панелі або тінь, що закриває частину конструкції, можуть стати причиною втрати продуктивності всього ланцюжка. Для усунення цього недоліку доцільно використовувати мікроінвертори, призначені для зрівнювання характеристик роботи всього ланцюга внаслідок нерівномірної освітленості.

Полікристалічні сонячні панелі

Сонячні батареї, виготовлені з полікристалічного кремнію, відомі на ринку енергоперетворювальних товарів з 1981 року. Для їх виробництва не потрібно ускладненого технологічного процесу вирощування монокристалів за методом Чохральського. Достатньо розплавити кремнієву сировину та залити її у спеціальні форми для виплавки. Після цього блоки нарізаються на пластини квадратної форми. У результаті виходять полікристалічні сонячні батареї.

Переваги полікристалічних батарей:

  • - загальне зниження рівня витрат під час виробництва. Зокрема, значно знижується кількість вироблених відходів, що додатково знижує витрати на переробку та утилізацію.
  • - менший відсоток шлюбу під час виготовлення.

Але при цьому полікристалічні сонячні панелі мають такі недоліки:

  • -Полікристалічні сонячні панелі менш стійкі до дії високих температур, на відміну від аналогів, виготовлених з монокристалічного кремнію. Вплив надто високих температур негативно впливає на продуктивність конструкції та на її довговічність. Але оскільки вплив даного ефекту на характеристики в цілому незначний, акцентувати на ньому не варто.
  • — продуктивність становить від 14 до 18%, що приблизно на 5% нижче за показники батарей з монокристалів.

  • — ефективність використання простору під час встановлення полікристалічних сонячних батарей також нижча, ніж у аналогів. Для отримання тих самих показників енергетичних характеристик потрібно задіяти велику площу.
  • - Неоднорідність зовнішнього вигляду конструкції. При використанні спеціальних просвітлювальних покриттів цей недолік стає практично непомітним.

Характеристика тонкоплівкових панелей.

Виробничий процес тонкоплівкових панелей полягає у вакуумному напиленні фотоелектричного матеріалу у вигляді тонкої плівки на підкладку-основу. Залежно від необхідних характеристик використовуються різні типи підкладок і види речовин, що напилюються. Зокрема, матеріалами для напилення тонких плівок є: аморфний кремній (a-Si), телурид кадмію (CdTe), мідь, індій, галій, сполуки селену — селеніди (CIS/CIGS), різні органічні елементи (OPC)

ККД тонкоплівкових сонячних батарей залежить від якості та чистоти технологічного процесу і становить від 7 до 13%. При розвитку технології та впровадженні інновація прогнозоване зростання ККД складе 3%. У 2000-х роках ринок тонкоплівкових панелей значно зріс. Це пов'язано з розвитком технології напиленнятонких плівок та розвитком рівня виробництва в цілому. Таким чином, купити сонячні батареї стає все простіше, а їхня ціна стає все доступнішою.

Переваги тонкоплівкових батарей:

  • - Низька собівартість виробництва, отже, нижча ціна на панелі в цілому.
  • - Естетичний зовнішній вигляд конструкції, обумовлений високою однорідністю.
  • - Можливість виготовлення гнучких конструкцій
  • кількість втрат продуктивності при нагріванні або непрямому освітленні знижена.

При цьому тонкоплівкові конструкції мають і ряд недоліків:

  • - Необхідна досить велика площа монтажу конструкції для забезпечення перетворення необхідної кількості сонячної енергії.

  • - установка більшої кількості панелей вимагає додаткової фурнітури кріплення і підвищення витрат на установку.
  • - Термін служби таких панелей нижче, ніж у кристалічних аналогів.

І все ж які панелі є найбільш підходящими для використання саме в приватному домоволодінні для забезпечення електроенергією будинку або котеджу?

У вирішенні цього питання не завадить консультація фахівців у галузі фотоелектронних перетворювачів сонячної енергії та проведення кількісної та якісної оцінки всіх факторів: від площі до освітлення поверхні монтажу. Така консультація дозволить визначити, що саме вам потрібно.

  • При нестачі площ для установки зверніть увагу на монокристалічні батареї з максимальним ККД. На жаль, на сьогоднішній момент на українському ринку фотоелектронних товарів, зокрема, перетворювачів, вибір елементів обмежений і, швидше за все, як і вибір.модулів необхідної конструкції чи складу плівки. У такому разі вам може знадобитися зробити замовлення модулів з-за кордону, або купити їх в Україні за попереднім замовленням. Однак у цьому випадку ціна на батареї буде вищою.
  • Якщо важливіше значення має ціновий діапазон матеріалів і робіт, то найкращий варіант – використання конструкцій на полікристалічних пластинах. Вони дозволять забезпечити досить хороші показники щодо продуктивності і при цьому заощадити деяку кількість коштів.
  • При виборі тонкоплівкових панелей не забувайте враховувати вимоги щодо монтажу. Вартість додаткових монтажних робіт значно вплине на підсумковий кошторис.
  • Визначившись із типом та розмірами сонячних батарей, вам залишиться здійснити закупівлю необхідних блоків, провести монтаж та насолоджувати використанням одного з найбільш екологічно безпечних способів отримання електроенергії для побутових потреб.