Элементы солнечные монокристаллические: Монокристаллический солнечный элемент 5,33W для сборки солнечной панели купить в Москве с доставкой

Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей

Итак, какая солнечная батарея лучше — монокристаллическая или поликристаллическая? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться, а чем же они отличаются?

На фото ниже представлены два основных типа:

Первое, что бросается в глаза, это внешний вид. У монокристаллических элементов углы скругленные и поверхность однородная. Скругленные углы связаны с тем, что при производстве монокристаллического кремния получают цилиндрические заготовки. Однородность цвета и структуры монокристаллических элементов связана с тем, что это один выращенный кристалл кремния, а кристаллическая структура является однородной.

В свою очередь, поликристаллические элементы имеют квадратную форму из-за того, что при производстве получают прямоугольные заготовки. Неоднородность цвета и структуры поликристаллических элементов связана с тем, что они состоят из большого количества разнородных кристаллов кремния, а также включают в себя незначительное количество примесей.

Второе и наверное главное отличие — это эффективность преобразования солнечной энергии. Монокристаллические элементы и соответственно панели на их основе имеют на сегодняшний день наивысшую эффективность — до 22% среди серийно выпускаемых и до 38% у используемых в космической отрасли. Монокристаллический кремний производится из сырья высокой степени очистки (99,999%).

Серийно выпускаемые поликристаллические элементы имеют эффективность до 18%. Более низкая эффективность связана с тем, что при производстве поликристаллического кремния используют не только первичный кремний высокой степени очистки, но и вторичное сырье (например, переработанные солнечные панели или кремниевые отходы металлургической промышленности). Это приводит к появлению различных дефектов в поликристаллических элементах, таких как границы кристаллов, микродефекты, примеси углерода и кислорода.

Эффективность элементов в конечном счете отвечает за физический размер солнечных панелей. Чем выше эффективность, тем меньше будет площадь панели при одинаковой мощности.

Третье отличие — это цена солнечной батареи. Естественно, цена батареи из монокристаллических элементов немного выше в расчете на единицу мощности. Это связано с более дорогим процессом производства и применением кремния высокой степени очистки. Однако это различие незначительно и составляет в среднем около 10%.

Итак, перечислим основные отличия монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей:

• 
  Внешний вид.
• 
  Эффективность.
• 
  Цена.

Как видно из этого перечня, для солнечной электростанции не имеет никакого значения, какая солнечная панель будет использоваться в ее составе. Главные параметры — напряжение и мощность солнечной панели не зависят от типа применяемых элементов и зачастую можно найти в продаже панели обоих типов одинаковой мощности. Так что окончательный выбор остается за покупателем. И если его не смущает неоднородный цвет элементов и немного большая площадь, то вероятно он выберет более дешевые поликристаллические солнечные панели. Если же эти параметры имеют для него значение, то очевидным выбором будет немного более дорогая монокристаллическая солнечная панель.

В заключении хочется отметить, что по данным Европейской ассоциации EPIA в 2010 году производство солнечных батарей по типу применяемого в них кремния распределилось следующим образом:

1. 
   поликристаллические — 52,9%
2. 
   монокристаллические — 33,2%
3. 
   аморфные и пр. — 13,9%

Т.е. поликристаллические солнечные батареи по объему производства занимают лидирующие позиции в мире.

Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор!

Солнечные панели монокристалл, доставка по России. Лучшие цены со склада в Питере.

В этом разделе представлены солнечные батареи из монокристаллических элементов, имеющих высокий КПД при интенсивном прямом солнечном излучении. Мы предлагаем монокристаллические батареи разных торговых марок, таких как Delta, Exmork, Seraphim, GreenPower.  Вы сможете подобрать модули необходимой мощности, подходящие по цене и качеству для решения вашей задачи.

 Солнечные панели фирмы Delta разделяются на две серии: SM и BST.

• Серия SM представлена панелями мощностью от 15 до 250 Вт, в прочной раме из анодированного алюминия с качественными солнечными элементами категории Grade A. Данная серия получила широкое применение в различных сферах, например панели от 15 до 100 Вт устанавливают на столбах для светофоров, для систем охраны и видеонаблюдения, на яхтах. Панели мощностью 100-150 Вт монтируют на крышах автодомов или автоприцепов. Солнечные батареи Delta SM мощностью 100, 150, 200 и 250 Вт применяются для организации электроснабжения дачных участков, рыбных и фермерских хозяйств, пчеловодческих хозяйств.
• Серия BST отличается более прочным корпусом и изготовлена из материалов экстра-класса. Линейка представлена панелями мощностью от 280 до 370 Вт. Солнечные модули Delta BST применяются в автономных и сетевых солнечных электростанциях средней и большой мощности в загородных домах, на предприятиях, производствах, торговых комплексах и бизнес центрах. Сетевые солнечные станции позволяют существенно снизить затраты на промышленную электроэнергию.

 Монокристаллические панели фирмы Exmork  — это недорогие солнечные батареи с широкой линейкой мощностей: от 10 до 320 Вт. Подходят для обеспечения электроэнергией небольших дачных хозяйств и хозпостроек, для освещения и питания бытовых электроприборов приборов на яхтах и катерах, а также на автодомах и караванах.

 Солнечные батареи марки Seraphim – батареи высочайшего премиум класса получившие широкое распространение в странах Европы и США. Обладают высокими электрическими характеристиками и КПД. Внедренные инновационные разработки позволили повысить производительность выработки и уменьшить потери при внешнем затемнении самой панели. Рекомендуются для установки в загородных домах и особняках, когда качество, надежность и эстетический вид играют очень важную роль. Линейка панелей представлена моделями на 280, 320, 390 Вт.

 Монокристаллические батареи GPsolar Perc — высокотехнологичные батареи, заслуживающие особенного внимания при проектировании и монтаже больших солнечных станций как автономных, так и сетевых. Особенностью данных батарей является — форм-фактор, то есть в размер батареи мощностью 250 Вт «вложена» мощность 310 Вт произведенной по известной технологии PERC. Такой подход позволяет существенно сэкономить площади при размещении больших солнечных станций. . Даже в пасмурные дни солнечная панель вырабатывает электроэнергию больше, чем аналогичные панели других производителей. Применяются солнечные панели GPsolar Perc в загородных домах и на промышленных объектах в составе больших солнечных станций.

Если у вас возникли вопросы как рассчитать количество батарей и другого оборудования для вашей солнечной станции вы можете обратиться к нашим специалистам или рассмотреть варианты готовых решений солнечных станций:

Трекеры — системы ориентации солнечных батарей

Подробнее о солнечных модулях.

Наиболее распространенный и популярный вид солнечных батарей солнечные батареи из монокристаллического кремния.

Их получают литьем кристаллов кремния высокой чистоты, при котором расплав отвердевает при контакте с затравкой кристалла. В процессе охлаждения кремний постепенно застывает в форме цилиндрической отливки монокристалла диаметром 13 — 20 см, длина которого достигает 200 см. Получаемый таким образом слиток нарезается листочками толщиной 250 — 300 мкм. Такие элементы имеют более высокую эффективность по сравнению с элементами, вырабатываемыми другими способами, КПД достигает 19 %, благодаря особой ориентации атомов монокристалла, которая способствует росту подвижности электронов. Кремний пронизывает сетка из металлических электродов. Традиционно монокристаллические модули вставлены в алюминиевую рамку и закрыты противоударным стеклом. Цвет монокристаллических фото-элементов — темно-синий или черный.

Солнечные батареи надежны, долговечны (срок службы до 50 лет) и просты в установке, так как не содержат движущихся частей. Солнечные батареи можно использовать, где плохо работает обычное энергоснабжение и большое количество солнечных дней. Примеры применения солнечных батарей: на крышах домов для получения электричества, на уличных и садовых фонарях для освещения, подзарядка аккумуляторов, обеспечение электричеством оборудования на судах, раций, насосов, сигнализации и т. д. 

Солнечные панели из монокристаллических фотоэлектрических элементов более эффективны, но и более дороги в пересчете на ватт мощности. Их КПД, как правило, в диапазоне 14-18%. 

Обычно монокристаллические элементы имеют форму многоугольников, которыми трудно заполнить всю площадь панели без остатка. В результате удельная мощность солнечной батареи несколько ниже, чем удельная мощность отдельного ее элемента.

Солнечные батареи из мультикристаллического кремния 


Изготовление мультикристаллического кремния намного легче, чем монокристаллического. Мультикристаллический кремний как материал состоит из случайно собранных разных монокристаллических решеток кремния (срок службы 25 лет, КПД до 15%). Именно поэтому, мультикристаллические панели обычно предлагают дешевле.

Солнечные батареи из поликристаллического кремния 


Альтернативой монокристаллического кремния является поликристаллический кремний. У него более низкая себестоимость. Кристаллы в нем ещё агрегатные, но имеют различную форму и ориентацию. Этот материал, по сравнению с темными монокристаллами, отличается ярко синим цветом. Совершенствование процесса производства элементов данного типа позволяет сегодня получать компоненты, характеристики которых лишь немного уступают по электрическим показателям монокристаллу. 

С помощью системы солнечных батарей можно: 

• — освещать и снабжать электричеством жилые дома и дачи, школы, больницы, офисы, хозяйства, тепличные комплексы и др; 




• — освещать парки, сады, дворы, шоссе и улицы; 




• — обеспечивать электропитанием телекоммуникационное, медицинское оборудование; 




• — снабжать энергией нефте- и газопроводы; 




• — обеспечивать энергоснабжение подачи и опреснения воды; 




• — производить зарядку мобильных телефонов и ноутбуков 




•  

Рис.2 

Рис. 3 

Тонкоплёночные батареи

Тонкопленочные технологии позволяют делать более дешевую по себестоимости производства панель. Это обстоятельство делает пленочные панели более привлекательными для строительства крупных «ферм» по выработке электричества из солнечного света, когда «солнечный фермер» ограничен не столько площадью земли, сколько стоимостью установки батареи. Возможна установка не только на крышу, но также на боковые поверхности здания. 

Тонкопленочные панели не требуют прямых солнечных лучей, работают при рассеянном излучении, благодаря чему суммарная вырабатываемая за год мощность больше на 10-15%, чем вырабатывают традиционные кристаллические солнечные панели. Тонкая пленка является намного более рентабельным способом производства энергии и может переиграть монокристаллы в областях с туманным, пасмурным климатом или в тех отраслях промышленности, которым свойственна запыленность воздуха или высокое содержание в нем иных макрочастиц.  

Тонкоплёночные панели в 95 % случаев используются для «он-грид» систем, генерирующих электроэнергию непосредственно в сеть. Для этих панелей необходимо использовать высоковольтные контроллеры и инверторы, не стыкующиеся с маломощными бытовыми системами.  


Хотя себестоимость тонкопленочных панелей невысокая, они занимают значительно бόльшую площадь (в 2,5 раза), чем моно- и поли-кристаллические панели. Из-за меньшего КПД. Тонкопленочные панели эффективно использовать в системах мощностью 10 кВт и более. Для построения небольших автономных или резервных систем электроснабжения используются монокристаллические и поликристаллические панели.

Солнечные батареи из аморфного кремния

Солнечные батареи из аморфного кремния обладают одним из самых низки КПД. Обычно его значения в пределах 6-8%. Однако среди всех кремниевых технологий фотоэлектрических преобразователей они вырабатывают самую дешевую электроэнергию. 

  


Рис. 4

Солнечные батареи на основе теллуида кадмия  

Солнечные панели из теллурида кадмия (CdTe) создаются на основе пленочной технологии. Полупроводниковый слой наносят тонким слоем в несколько сотен микрометров. Эффективность элементов из теллурида кадмия невелика, КПД около 11%. Однако, в сравнении с кремниевыми панелями, ватт мощности этих батарей обходится на несколько десятков процентов дешевле. 

 


Рис.5.

Солнечные батареи на основе CIGS

Солнечные панели на основе CIGS. CIGS — это полупроводник, состоящий из меди, индия, галлия и селена. Этот тип солнечных батарей тоже выполнен по пленочной технологии, но в сравнении с панелями из теллурида кадмия обладает более высокой эффективностью, его КПД доходит до 15%. 

  


Рис.6

Потенциальные покупатели солнечных батарей часто задают себе вопрос, сможет ли тот или иной тип фотоэлектрических преобразователей обеспечить необходимую мощность всей системы. Здесь надо понимать, что эффективность солнечных батарей напрямую не влияет на количество вырабатываемой установкой энергии. 

Одинаковую мощность всей установки можно получить при помощи любых типов солнечных батарей, однако более эффективные фотоэлектрические преобразователи займут меньше места, для их размещения понадобится меньшая площадь. Например, если для получения одного киловатта электроэнергии потребуется около 8 кв.м. поверхности солнечной батареи на основе монокристаллического кремния, то панели из аморфного кремния займут уже около 20 кв.м. 

Приведенный пример, конечно же, не является абсолютным. На выработку электроэнергии фотоэлектрическими преобразователями влияет не только общая площадь солнечных панелей. Электрические параметры любой солнечной батареи определяются в так называемых стандартных условиях тестирования, а именно при интенсивности солнечного излучения 1000 Вт/кв.м. и рабочей температуре панели 25° C. 

В странах Центральной и Восточной Европы интенсивности солнечного излучения редко достигает номинального значения, поэтому даже в солнечные дни фотоэлектрические панели работают с недогрузкой. Может показаться, что и температура 25° C тоже встречается не так уж и часто. Однако речь о температуре солнечной панели, а не о температуре воздуха.  

В рамках общей тенденции снижения отдаваемой мощности с ростом рабочей температуры, каждый тип солнечных батарей ведет себя по-разному. Так у кремниевых элементов номинальная мощность падает с каждым градусом превышения номинальной температуры на 0,43-0,47%.В то же время элементы из теллурида кадмия теряют всего 0,25%.

Монокристаллический солнечный модуль One-Sun 100М

Артикул: нет

Монокристаллический солнечный модуль One-Sun 100М изготовлен из качественных солнечных элементов Grade A, что гарантирует высокую производительность и надежность модуля. Бюджетная линейка солнечных модулей One-Sun отличается превосходным соотношением цена/качество и бесспорно является одним из лучших предложений на рынке.  

ПРЕИМУЩЕСТВА

• Качественные солнечные элементы категории качества Grade A
• Солнечные модули One-Sun имеют положительный толеранс (0 ~ +3 Вт)
• Высокая производительность при рассеянном свете обеспечивает повышенную выработку энергии при пасмурной погоде и в зимнее время
• Закаленное стекло солнечного качества обеспечивает его высокую прозрачность и гарантирует повышенный КПД модуля 
•  Высококачественный анодированный алюминиевый профиль с дренажными отверстиями и жесткой конструкцией предотвращает деформацию модуля в экстремальных погодных условиях

ГАРАНТИЯ

•  Срок гарантии на солнечный модуль составляет 10 лет
•  Производитель гарантирует сохранение заявленной мощности более чем 90% от номинальной мощности – в течение 10 лет, сохранение заявленной мощности более чем 80% от минимальной номинальной мощности – в течение 25 лет

Характеристики

Бренд	One Sun
Тип солнечных элементов	Монокристаллические
Пиковая мощность	100Вт, 0 ~ +3Вт
Напряжение холостого хода	22. 7В
Напряжение при пиковой мощности	18,6В
Ток при пиковой мощности	5.38А
Ток короткого замыкания	5,82А
Номинальное напряжение	12В
Габариты	1010 x 675 x 35мм
Температура эксплуатации	-40…+85°С
КПД солнечного модуля	15.3%
КПД солнечного элемента	18.1%
Коннекторы	MC4
Класс защиты	IP65
Солнечные элементы	Grade A,монокристалл
Количество диодов	2шт
Вес	8кг

Назад

Что лучше поли или монокристаллические солнечные батареи?

С появлением новейших разработок в области науки и техники, ассортимент солнечных модулей постепенно расширяется. Но неизменную популярность среди пользователей, как и прежде, занимают солнечные батареи из монокристаллического и поликристаллического кремния.

Монокристаллические солнечные батареи

Изготовление солнечных батарей на базе монокристаллического кремния позволяет получать наиболее высокие показатели эффективности фотоэлектрического преобразования среди модулей коммерческого применения за счёт максимально возможной чистоты исходного материала (монокристаллического кремния). КПД монокристаллических солнечных элементов (из которых производятся такие модули) достигает показателей до 19-22%; КПД монокристаллических солнечных батарей, соответственно, – 16-18%.

За счёт более качественного исходного материала, монокристаллические солнечные батареи имеют лучшие показатели по работе при низких уровнях освещённости (в условиях облачности). Что очень важно для электрогенерации в осенне-зимний период, особенно при применении солнечных батарей в Украине. Помимо этого, монокристаллические элементы более эффективно работают в морозную погоду, поэтому  использовать монокристаллические солнечные батареи в зимний период более практично.

В случае, если целью является получение максимальной генерации с единицы площади, следует использовать только монокристаллические модули.

Монокристаллический и поликристаллический солнечные модули

Поликристаллические солнечные батареи

Основное преимущество поликристаллических солнечных батарей – они дешевле, так как себестоимость исходного материала (мультикристаллических пластин) ниже, но и эффективность работы таких модулей ниже. Их использование целесообразно если нет задачи получения максимальной выработки электроэнергии с единицы установленной мощности. Если в вашей местности нету значительных перепадов уровней освещенности в течении длительного периода.

Внешний вид

Сырьем для производства монокристаллических элементов солнечных батарей является монокристалл кремния, полученный путем выращивания в специальных ростовых вакуумных печах. Чистота такого изделия равна 99,999%, от сюда и значительно высший КПД по сравнению с поликристаллическими элементами. Кристалл кремния в печи растет в форме цилиндра, если его порезать на пластины – мы получим круги).

Растущий в печи кристалл кремния имеет цилиндрическую форму

Если далее из таких круглых пластин сделать солнечные элементы и собрав их в готовую солнечную панель, у нас будет очень много неэффективной площади панели. Но если же из круглой пластины вырезать квадрат, получится много отходов производства. Поэтому принята стандартная форма монокристаллических солнечных элементов, так называемый псевдоквадрат. Это лучшее решение по оптимизации полезной площади монокристаллической солнечной панели и уменьшении производственных отходов.

Монокристаллический солнечный элемент формы псевдоквадрат

Производство  элементов (ячеек) для поликристаллических солнечных батарей технологически на много проще, в следствии сами элементы значительно дешевле. Чаще всего, емкость – тигель с расплавленным кремнием, чистота которого намного ниже чем при производстве монокристаллических элементов, плавно охлаждают до полного остывания. Полученный слиток кроят на пластины нужной формы. Внешне элемент для поликристаллической солнечной панели легко отличить от монокристаллического благодаря визуально неоднородной структуре.

Поликристаллический солнечный элемент имеет неоднородную структуру

Эффект старения

С каждым годом эксплуатации любых солнечных батарей их производительность немного уменьшается, можно сказать что происходит “старение”. И для монокристаллических солнечных батарей этот эффект значительно ниже, это связано с их равномерной структурой. К примеру, если монокристаллические элементы стареют за 25 лет на 17 – 20%, то для монокристаллических элементов этот показатель может превысить все 30%.

Сравнение по эффективности работы

Начиная с «бума» массового производства солнечных панелей в начале 2000-х годов, ведутся споры, какой из вариантов, моно- или мультикремний является более предпочтительным, с точки зрения эффективности использования.

В данной статье мы не будем проводить глубокий теоретический анализ физических процессов, а обратим внимание только на имеющиеся статистические данные.

Наиболее объективной информацией о эффективности работы фотоэлектрических модулей, являются данные об натурных испытаниях, проводимых под эгидой журнала Photon International (модули различных производителей устанавливаются в одинаковых условиях, на каждую группу устанавливается отдельный счётчик вырабатываемой энергии). Место проведения испытаний – Аахен, Германия.

В качестве результирующего параметра для сравнения взят параметр «коэффициент выработки», определяемый как соотношение выработанной энергии к расчётной, которая должна быть полученной  исходя из номинальной мощности модуля, реальных условий окружающей среды (освещённость, температура и т.д.). По результатам 2013 и 2014 года,  были получены следующие значения по лидерам:

Мы видим, что:

ТОП-3: монокремний 100%; ТОП-5: монокремний 80%; ТОП-10: монокремний 60%.

Мы видим, что:

ТОП-3: монокремний 100%; ТОП-5: монокремний 80%; ТОП-10: монокремний 70%.

Таким образом, образцы, где в качестве базового материала использован монокремний, при проведении данных испытаний продемонстрировали более высокую эффективность по выработке электроэнергии. Покольку результатов по другим объективным сравнительным испытаниям не приводится, мы рекомендуем использование монокристаллических солнечных панелей.

  Наше предприятие “Пролог Семикор” производит солнечные модули  только из монокристаллических солнечных элементов. Если вы заинтересованны купить солнечные батареи полностью украинского производства, посетите наш магазин, нажав в меню сайта “Наш магазин”. Так же мы можем предоставить консультацию по внедрению “Зеленого Тарифа” с 10% надбавкой за использования украинских комплектующих.

Поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи позволяют установить независимый источник энергообеспечения в домах, а также на предприятиях. На сегодняшний день благодаря солнечным батареям можно:

1. Обеспечивать автономное и резервное электроснабжение частных домов, офисных зданий, заправочных комплексов, тепличных и фермерских хозяйств, киосков.

2. Обеспечивать освещение парков, садов, улиц и шоссейных дорог;

3. Обеспечивать электроэнергией удалённые объекты телекоммуникаций.

4. Усовершенствовать работу газопроводов и нефтепроводов;

5. Обеспечить электропитанием системы подачи воды, а также ее опреснения.

6. Заряжать разнообразные гаджеты (актуально в походах и поездках за город).

Читайте также:

Солнечные элементы для фотоэлектрических систем.

Солнечные элементы

 → Солнечные элементы — Общие сведения

Каталог солнечных элементов и солнечных модулей находится здесь

  Большинство из нас не догадываются, что идея и принцип, лежащий в основе работы солнечных батарей открыт более 170 лет назад. Явление фотоэлектрического эффекта Эдмон Беккерель первым открыл и наблюдал в электролите еще в далеком 1839г. Произошло это в общем то случайно и до 1873 года никто не обращал на это открытие внимание, пока в 1873 году, тогда У.Смит  заметил схожий эффект при освещении солнечным светом пластины из селена. Через 14 лет Г.Герц продолжил изучение этого эффекта. Естественно на сегодняшний день подобные опыты довольно примитивны, но именно они послужили основой для развития солнечных элементов на основе полупроводников. Используя все те же пластины из селена  Чарльз Фриттс смог сделать фотоэлементы с КПД 1-2%. Работали его фотоэлементы в видимом спектре света. Кстати из селена по нынешний день производят светочувствительные элементы для фотоаппаратов и видеокамер. Следующим шагом в совершенствовании  элементов солнечных батарей стало изобретение в знаменитой лаборатории Белла(Bell Labs) кремниевого элемента. Именно эти солнечные элементы на основе кремния явились прототипом современных фотоэлементов. Более менее приемлемый КПД 6% был достигнут американскими учеными Г. Пирсоном, К. Фуллером и Д. Чаплиным (США) в 1953-54. А уже в 1958 г. США вывелили на орбиту спутник «Авангард» на борту которого были солнечные батареи. Мощность солнечной батареи на этом спутнике была всего лишь 1Вт и служила она для питания радиопередатчика. Именно потребность в солнечных элементах в космосе дала важный толчок для их развития. Кризис в нефтяной отрасли в середине 70-х годов XIX века также оказал влияние на развитие отрасли, подстегнув некоторые страны, и в частности США к установке большого количества солнечных батарей. Только в США их было установлено более 4000 тысяч. Большинство тех установок успешно работают и поныне. Основа преобразования световой энергии в электричество — это фотовольтаический эффект.  Солнечные элементы «р» типа имеют фронтальную(лицевую) в качестве отрицательного полюса, а тыльная сторона это положительный контакт. Элементы «n» типа имеют тыльную сторону в качестве отрицательного контакта, а рабочую/лицевую сторону в качестве положительного контакта. Элементы «р» типа гораздо более распространены. Строение солнечного элемента напоминает бутерброд, который состоит из двух полупроводников в виде пластинок. В одной пластинке избыток электронов, а в другой дефицит. Фотон света пробуждает спящий электрон и проникновение этого электрона в пластинку с недостатком электронов вызывает электрический ток. Повышение КПД элементов напрямую связано с усовершенствованием материалов «р» и «n» слоев. Физика этого явления чрезвычайно сложна, и не углубляясь в неё, опишем лишь практическую сторону дела. В основном для производства солнечных элементов используются  кремний (Si) и арсенид галлия(GaAs). Кремний более дешев и доступен, но GaAs имеет  более высокий КПД —  28 % и более. Кремний же в массовом производстве достиг показателя в 18-20%. Для «наземки»- фотоэлектрических станций наземного базирования кремний это основной материал. Арсенид галлия из-за дороговизны в основном применяется в космических программах. Кремний различают монокристаллический(монокремний) и поликристаллический(мультикремний) . На фото ниже можете видеть солнечные элементы одного и другого типа. Слева  монокристаллический ФЭП, а справа поликристалл.

 В последние несколько лет в мире наблюдался дефицит солнечного кремния, и как следствие изменилась толщина пластин. Вместо прежних 350-500мкм нынешняя толщина стала 180-200мкм. Чтобы сохранить прочностные характеристики фотоэлементов на время сборки их в солнечные модули также была изменена и ориентация кристаллов кремния. Вместо ориентации «100», используется ориентация «111». Это можно заметить, если попытаться сломать пластину фотоэлемента- она неизменно ломается по диагонали. Именно это свойство не позволяет элементу трескаться вдоль токосъемной дорожки при напаивании монтажной шинки. Если при пайке солнечных элементов при помощи робота или же вручную будет разница температур между жалом паяльника и фотоэлементом, то также возможны микротрещины, которые проявятся сразу или позже при ламинировании схемы из элементов. Именно поэтому столик для пайки элементов должен иметь высокую температуру, обычно 60-70 градусов. Это уменьшает разницу температур между элементом и паяльником и ощутимо снижает процент микротрещин. Обратная ситуация при тестировании элементов. Всеми производителями продуктов для солнечной энергетики приняты определенные условия для тестирования и паспортизации. Они называются стандартными(STC- Standart Test Сondition). Одно из условий температура поверхности солнечного  элемента(или модуля) должна быть равна 25°С. Имитатор солнечного света производит измерение очень быстро, но даже за это время элемент толщиной 180 мкм успевает нагреться и возникает погрешность измерения. Поэтому температура столика поддерживается такой, чтобы при замере температура солнечного элемента была равна 25°С. Обычно внутри столика циркулирует жидкость определенной температуры. Кроме температуры STC включают в себя еще два параметра. Это величина освещенности и спектр излучения:

• — освещенность 1000 Вт/м²;
• — температура 25°С;
• — спектр АМ 1,5 (солнечный спектр на географической широте 45°)

  Наша фирма находится в Краснодаре как раз на 45-й параллели. Здесь находится наше производство солнечных батарей.

  Солнечная батарея представляет собой источник тока, т.е. они могут поддерживать протекание в проводнике тока определенной силы. Им не страшно короткое замыкание и они переносят его совершенно безболезненно. В остальном использовать энергию, получаемую от солнечных модулей можно использовать также как и энергию, получаемую из других источников. Но мощность генерируемая этим источником тока находится в большой зависимости от  освещения. В большей степени это касается величины тока, напряжение меньше подвержено зависимости от освещенности. Набежавшее облако может существенно уменьшить мощность, генерируемую фотоэлементом. Зависимость тока, а следовательно и мощности фотоэлемента от освещенности близка к линейной. Даже серийно производимые элементы не могут быть полностью идентичны, В последовательной цепочке один элемент с током отличающимся от тока остальных элементов в меньшую сторону по причине затененности или дефекта качества может уменьшить мощность всего изделия. Ситуация аналогична ситуации с засорившимся участком водопроводной трубы. Именно поэтому элементы перед сборкой подвергаются сортировке. Характеристики ФЭП из кристаллического кремния нелинейны  и закон Георга Ома для их описания не подходит. Кривая для описания их характеристик носит название  вольтамперной характеристики (ВАХ), рис 1.

 Напряжение без нагрузки(Uxx) незначительно колеблется при изменении освещенности и обычно равно 0.6В. Оно также вне зависимости от производителя, партии, типа кремния и площади фотоэлемента. По другому обстоит дело с током этого элемента. Ток генерируемый элементом в прямой зависимости от освещенности и площади солнечного элемента. Фотоэлемент размером 50х50 мм в 100 раз больше по площади чем элемент размером 5*5 мм и, естественно что при аналогичной освещенности он сгенерирует ток в 100 раз больше. Варьируя нагрузку на фотоэлемент, можно получить кривую зависимости мощности солнечного элемента от его рабочего напряжения. На рис.2 можете видеть типичную зависимость мощности элемента от напряжения нагрузки:

Максимум мощности наблюдается у качественного фотоэлемента при рабочем напряжении 0.47-0.49В. Современные тестеры солнечных элементов мгновенно «снимают» с элемента ВАХ и проблем с оценкой качества элемента нет. Предыдущее поколение тестеров нагружало элемент так, чтобы рабочее напряжение составляло 0.47В. По величине тока при этом напряжении и сортировались элементы. На серийные фотоэлементы наносится токосъемная сетка из серебряной пасты. Токосъемная сетка состоит из двух элементов: тонкой сетки из «ресничек» и перпендикулярной им широкой дорожки, которая служит для напаивания  монтажной шинки. Температура солнечного элемента в сильной степени влияет на КПД. Каждый фотоэлемент теряет в рабочем напряжении 0.002В при возрастании температуры на 1°С свыше 25°С. Рисунок 3 показывает как изменяется ВАХ при повышении температуры элемента. Ток короткого замыкания наоборот имеет положительный коэффициент роста и увеличивается при нагревании фотоэлемента или модуля. КПД современных  фотоэлементов составляет 15-18%. Это значит к примеру , что с фотоэлемента 100×100 мм при STC возможно снять 1.5-1.8 Вт. Габариты стандартных солнечных элементов, которые производят все фирмы мира в настоящий момент такие:125×125мм, 156×156мм. Для производства маломощных солнечных модулей помощи лазера фотоэлементы режутся на доли. Элементы 103х103мм уже трудно встретить на мировом рынке, а фотоэлементы 85х85мм исчезли вовсе. Элементы для систем наземного базирования постепенно укрупняются. На странице «Обзор продукции: солнечные элементы» Вы можете подробнее ознакомиться с солнечными элементами.

Поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи и их отличия

На протяжении длительного времени люди пытались понять, как можно использовать энергию Солнца себе во благо. Многие ученые, в том числе и известный физик Альберт Эйнштейн, занимались изучением этого вопроса.

История создания

В средине XIX века был открыт фотоэлектрический эффект. Это процесс преобразования солнечной энергии в электрический ток. Эта находка стала настоящим прорывом, повлекшим за собой создание солнечных батарей в XX столетии. Первые солнечные панели были разработаны на основе кремния, и до сих пор данный материал является основой для производства лучших фотомодулей.

Разновидности

Современные солнечные батареи делятся на кристаллические, с использованием моно- и поли- кристаллов кремния, и тонкопленочные, изготавливаемые из диселенида индия и меди, теллурида кадмия, а также аморфного кремния. Первый вид более популярный и востребованный среди потребителей. Говоря о его разновидностях, нужно сказать, что на сегодняшний день существуют поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи.

Основные отличия между этими видами следующие:

 1. Цена

Монокристаллические солнечные батареи стоят дороже, чем поликристаллические, для солнечных электростанций с одинаковыми характеристиками.

2. Эффективность

Поликристаллические солнечные батареи имеют КПД 15,5%-18%, а у монокристаллических этот показатель составляет от 18,5 до 23,5%. Также, следует отметить, что КПД экспериментальных аналогов монопанелей составляет около 43,6%. Кроме того, как мы уже упоминали, существуют тонкопленочные элементы из аморфного кремния, но их коэффициент полезного действия равен всего 9-11%.

При этом производительность монокристаллических панелей на 15-20% выше, чем у поликристаллических образцов. Если взять период в 10 лет, монокристаллические солнечные панели произведут на 35-40% больше электроэнергии за счёт более низкого уровня деградации кремния, а также более высоких характеристик работы при низком уровне солнечной инсоляции.

3. Размер

Поскольку монокристаллические панели более эффективны, их физический размер меньше, чем у поликристаллических аналогов такой же мощности. Если вы ограничены по площади и хотите получить максимально возможный КПД, лучше использовать монокристаллические панели.

4. Внешний вид

С точки зрения внешнего вида, монокристаллические панели имеют приятный однородный цвет и имеют более округлую форму. Поликристаллические клетки размещаются квадратами и имеют несоответствия в цветовой гамме, подобной граниту.

5. Срок службы

Несмотря на то, что монокристаллическая батарея может прослужить до 50 лет, большинство производителей солнечных батарей заявляют гарантийный срок на линейную производительность до 25 лет. Это, в свою очередь, уравнивает в глазах потребителей моно- и поли- кристаллические панели.

6. Особенности производства

Наверняка многие знают, что приставка «моно» означает – один, а «поли» – множество, то есть более чем один. Разница между поликристаллическими и монокристаллическими солнечными панелями начинается ещё в процессе производства.

Монокристаллические солнечные батареи изготавливаются из чистого кремния. Для этого используется кварцевый песок. Монокристаллический кремний создается путем медленного вытягивания монокристаллического затравочного кристалла кремния из расплавленного монокристаллического кремния с использованием метода Чохральского для образования слитка кремния. Затравочный кристалл представляет собой небольшой кусочек кремния, который используется в качестве основы для расплавленных молекул. Имея основу, расплавленные молекулы способны быстрее соединяться друг с другом, образуя слиток. Пока затравочный кристалл извлекается, он медленно вращается, и температура постепенно опускается. Это помогает сформировать цилиндрическую форму, пока она не будет иметь необходимый диаметр. После затвердевания кристалл разрезают на тонкие пластины. Поскольку такой процесс достаточно трудоемкий и затратный, на такие панели устанавливается более высокая цена.

Поликристаллические солнечные панели производятся по менее дорогостоящей технологии и более простым способом. Вместо того, чтобы проходить через медленный и более дорогой процесс создания монокристалла, расплавленный кремний помещается в отливку и охлаждается затравочным кристаллом. Поликристалл имеет неоднородную структуру, поскольку после осаждения молекулы застывают в свободной ориентации.

Предпочтения потребителей

Сегодня каждый человек имеет возможность приобрести поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи. Основные отличия, как уже было сказано, состоят в цене продукции и ее продуктивности. Поскольку поликристаллические панели более доступные, их используют чаще. По статистике, 90% частных солнечных электростанций в мире применяют именно поликристаллические солнечные батареи. Выбирая нужный товар, люди также ориентируются на такое обстоятельство, как количество солнечных дней в своей местности. Чем их меньше, тем выгоднее приобретать батареи с монокристаллическим преобразователем.

Поскольку солнечные батареи пользуются спросом у населения, многие компании занимаются поставками этого товара. Выбирая необходимые изделия, следует ознакомиться с ассортиментом многолетних лидеров в этой отрасли. Ведущие производители поликристаллических и монокристаллических солнечных батарей: Jinko Solar, Trina Solar, Yingli Solar, Canadian Solar, Ja Solar, Hanwha Q CELLS. Эти предприятия являются самыми крупными создателями и поставщиками солнечных панелей в мире. Среди их продукции вы обязательно подберете тот товар, который удовлетворит все ваши требования.

Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей

Последнее обновление 15.07.2020

При оценке солнечных панелей для вашей фотоэлектрической (PV) системы вы столкнетесь с двумя основными категориями вариантов панелей: монокристаллических солнечных панелей (моно) и поликристаллических солнечных панелей (поли). Оба типа панелей производят энергию от солнца, но есть некоторые ключевые различия, о которых следует помнить.

Монокристаллические солнечные панели и поликристаллические солнечные панели: все дело в элементах

И монокристаллические, и поликристаллические солнечные панели выполняют одну и ту же функцию в общей солнечной фотоэлектрической системе: они улавливают энергию солнца и превращают ее в электричество. Они также оба сделаны из кремния, который используется в солнечных батареях, потому что это очень прочный элемент в большом количестве. Многие производители солнечных панелей производят как монокристаллические, так и поликристаллические панели.

Как монокристаллические, так и поликристаллические солнечные панели могут быть хорошим выбором для вашего дома, но есть ключевые различия между двумя типами технологий, которые вы должны понять, прежде чем принимать окончательное решение о покупке солнечной энергии.Основное различие между этими двумя технологиями заключается в типе кремниевых солнечных элементов, которые они используют: монокристаллические солнечные панели имеют солнечные элементы, сделанные из монокристалла кремния, в то время как поликристаллические солнечные панели имеют солнечные элементы, сделанные из множества кремниевых фрагментов, сплавленных вместе.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели обычно считаются солнечным продуктом премиум-класса. Основными преимуществами монокристаллических панелей являются более высокая эффективность и более гладкий внешний вид.

Для изготовления солнечных элементов для монокристаллических солнечных панелей кремний формуют в стержни и разрезают на пластины. Эти типы панелей называются «монокристаллическими», чтобы указать, что используемый кремний является монокристаллическим кремнием. Поскольку ячейка состоит из монокристалла, электроны, генерирующие поток электричества, имеют больше места для движения. В результате монокристаллические панели более эффективны, чем их поликристаллические аналоги.

Солнечные панели поликристаллические

Поликристаллические солнечные панели обычно имеют меньшую эффективность, чем монокристаллические, но их преимущество — более низкая цена.Кроме того, поликристаллические солнечные панели, как правило, имеют синий оттенок вместо черного оттенка монокристаллических панелей.

Поликристаллические солнечные панели также производятся из кремния. Однако вместо того, чтобы использовать монокристалл кремния, производители плавят вместе множество фрагментов кремния, чтобы сформировать пластины для панели. Поликристаллические солнечные панели также называют «поликристаллическим» или многокристаллическим кремнием. Поскольку в каждой ячейке много кристаллов, у электронов меньше свободы передвижения.В результате поликристаллические солнечные панели имеют более низкие показатели эффективности, чем монокристаллические.

Как монокристаллические и поликристаллические панели сравниваются по ключевым показателям?

Монокристаллический vs.поликристаллические солнечные панели: какие подойдут вам?

Экономия денег — одна из лучших причин для использования солнечной энергии, и независимо от того, выберете ли вы моно или поли солнечные панели, вы уменьшите свои счета за электроэнергию. Выбранный вами вариант зависит от ваших личных предпочтений, ограниченного пространства и выбранного вами варианта финансирования.

• Личные предпочтения: Если цвет ваших солнечных панелей важен для вас, помните, что монокристаллические и поликристаллические солнечные панели, как правило, по-разному выглядят на вашей крыше.Типичная монокристаллическая панель будет иметь более темный черный цвет, в то время как типичная поликристаллическая панель будет иметь более голубой цвет. Если для вас важно то, где были произведены ваши панели, убедитесь, что вы достаточно знаете о компании, которая сделала ваши моно- или поли солнечные панели.
• Ограничение по площади: Вы должны предпочесть солнечные панели с более высоким КПД, если размер вашей фотоэлектрической системы ограничен количеством места, доступного на вашей крыше. Из-за этого оплата дополнительных затрат за более эффективные монокристаллические панели, которые могут помочь вам максимизировать производство электроэнергии, будет иметь больше смысла в этих сценариях.В качестве альтернативы, если у вас много места на крыше или вы устанавливаете наземную солнечную батарею, то поликристаллический материал с более низкой эффективностью может быть более экономичным вариантом.
• Финансирование солнечной энергии: То, как вы финансируете свою систему, также может сыграть роль в определении того, какой тип панели вы выберете. Например, если вы выбираете соглашение о покупке электроэнергии (PPA), вы платите за киловатт-час электроэнергии, производимой системой. Это означает, что, помимо любого типа оборудования, которое вам предлагается, ваши ежемесячные платежи будут определять вашу экономию.Напротив, если вы покупаете свою систему, более высокая оплата за высокоэффективные монокристаллические панели может привести к более высокой окупаемости ваших инвестиций в солнечную энергию.

Какие еще существуют технологии солнечных элементов?

Хотя они составляют значительно меньший процент рынка солнечных панелей (в частности, для жилых и коммерческих панелей), существуют и другие варианты солнечных панелей, помимо монкристаллических и поликристаллических. Одна из технологий, о которой вы, возможно, слышали, — это тонкопленочные солнечные панели, которые включают панели, сделанные из различных материалов, которые, как правило, более легкие и гибкие, чем обычные кремниевые панели.Однако технология тонких пленок отстает от технологии кристаллического кремния с точки зрения эффективности и производительности.

Начните свое путешествие по солнечной энергии сегодня с EnergySage

EnergySage — это национальный онлайн-рынок солнечной энергии: когда вы подписываетесь на бесплатную учетную запись, мы связываем вас с солнечными компаниями в вашем районе, которые конкурируют за ваш бизнес, предлагая индивидуальные расценки на солнечную энергию, адаптированные к вашим потребностям. Ежегодно в EnergySage приходят более 10 миллионов человек, чтобы узнать о солнечной энергии, сделать покупки и инвестировать в нее.Зарегистрируйтесь сегодня, чтобы узнать, сколько солнечной энергии можно сэкономить.

Монокристаллический кремниевый элемент — обзор

Сегодня доступно множество типов фотоэлементов. В этом разделе содержится подробная информация о текущих типах и обзор ячеек, которые в настоящее время находятся на стадии исследования и разработки.

Какой вариант лучше?

Есть много вещей, которые следует учитывать при установке системы солнечных панелей, одна из которых — какие солнечные панели выбрать.

Большинство солнечных панелей, представленных сегодня на рынке для бытовых солнечных энергетических систем, можно разделить на три категории: монокристаллические солнечные панели, поликристаллические солнечные панели и тонкопленочные солнечные панели.

Каждый из этих типов солнечных элементов приводит к тому, что солнечные панели имеют разные характеристики. Как узнать, какая солнечная панель вам больше всего подходит?

В этой статье мы рассмотрим различия между тремя типами солнечных панелей, чтобы помочь вам решить, какие из них должны быть установлены на вашей крыше.

Основными типами солнечных панелей на рынке являются тонкопленочные, монокристаллические и поликристаллические.

Какие бывают типы солнечных панелей?

Хотя существует множество различных солнечных панелей, большинство из них подходят к одному из этих трех типов:

• Монокристаллические солнечные панели
• Панели солнечные поликристаллические
• Тонкопленочные солнечные панели

У каждого типа есть свой набор функций, которые делают их более подходящими для определенных солнечных проектов.Давайте подробнее рассмотрим каждый.

Что такое монокристаллические солнечные панели?

Монокристаллические солнечные панели являются наиболее распространенными для жилых солнечных установок.

Обзор

Монокристаллические солнечные панели — самые популярные солнечные панели, которые сегодня используются в солнечных установках на крыше.

Одна из причин, по которой люди выбирают монокристаллические солнечные панели, — это их внешний вид. Солнечные элементы в монокристаллических панелях имеют однотонный плоский черный цвет, что делает их популярными среди домовладельцев.

Монокристаллическую панель можно определить по форме кремниевых пластин, которые имеют форму квадратов со срезанными углами.

Строительство

Монокристаллические солнечные панели получили свое название от способа изготовления.Каждый из отдельных солнечных элементов содержит кремниевую пластину, состоящую из монокристалла кремния. Монокристалл формируется с использованием метода Чохральского, в котором «затравочный» кристалл помещается в чан с расплавленным чистым кремнием при высокой температуре.

Затем затравка вытягивается и расплавленный кремний образуется вокруг нее, образуя один кристалл. Затем большой кристалл, также называемый слитком, разрезается на тонкие пластины, которые используются для изготовления солнечных элементов.

Обычно монокристаллическая панель содержит 60 или 72 солнечных элемента, в зависимости от размера панели.В большинстве жилых помещений используются панели из монокристаллического кремния с 60 ячейками.

Производительность

Монокристаллические солнечные панели обычно имеют самый высокий КПД и мощность среди всех типов солнечных панелей. Эффективность монокристаллических панелей может составлять от 17% до 22%.

Поскольку монокристаллические солнечные элементы состоят из монокристалла кремния, электроны могут легче проходить через элемент, что делает эффективность фотоэлементов выше, чем у других типов солнечных панелей.

Более высокая эффективность монокристаллических солнечных панелей означает, что им требуется меньше места для достижения заданной мощности. Таким образом, монокристаллические солнечные панели обычно имеют более высокую выходную мощность, чем поликристаллические или тонкопленочные модули.

Другими словами, вам потребуется меньше монокристаллических солнечных панелей в вашей солнечной энергетической системе, чтобы вырабатывать такое же количество энергии, как, скажем, большее количество поликристаллических солнечных панелей. Это делает монокристаллические солнечные панели идеальными для людей с ограниченным пространством на крыше.

Стоимость

Из-за способа производства монокристаллических панелей они в конечном итоге обходятся дороже, чем другие виды солнечных панелей. Их высокий КПД и мощность также повышают цену. Большинство солнечных панелей премиум-класса, таких как SunPower X-series и LG NeON, являются монокристаллическими.

По данным Национальной лаборатории Лоуренса Беркли, монокристаллические солнечные панели продаются примерно на 0,05 доллара за ватт дороже, чем поликристаллические модули. По мере совершенствования солнечных технологий и производства разница в цене между поликристаллическими и монокристаллическими панелями уменьшилась.

Узнайте, сколько будут стоить солнечные батареи для вашего дома

Что такое поликристаллические солнечные панели?

Поликристаллические солнечные панели популярны при проектировании солнечных систем с ограниченным бюджетом.

Обзор

Поликристаллические панели, иногда называемые поликристаллическими панелями, популярны среди домовладельцев, которые хотят установить солнечные панели с ограниченным бюджетом.

Обычно у солнечных элементов из поликристаллического кремния не срезаются углы, поэтому вы не увидите больших белых пятен на передней части панели, которые вы видите на монокристаллических панелях.

Из-за того, как они изготовлены, панели имеют синий цвет, который некоторые люди считают бельмом на глазу. Производственный процесс также делает их менее эффективными, чем монокристаллические панели.

Строительство

Поликристаллические солнечные элементы производятся как монокристаллические панели — затравочный кристалл помещается в расплавленный кремнезем.Однако вместо того, чтобы вытащить затравочный кристалл кремния, охлаждается весь резервуар с кремнием. Этот процесс охлаждения вызывает образование множества кристаллов.

Множественные кристаллы — это то, что придает панелям голубой мраморный вид. Как и монокристаллические панели, поликристаллические панели будут содержать 60 или 72 ячейки.

Производительность

Множественные кристаллы кремния в каждом солнечном элементе затрудняют прохождение электронов. Эта кристаллическая структура снижает эффективность поликристаллических панелей по сравнению с монокристаллическими панелями. Рейтинг эффективности поликристаллических панелей обычно составляет от 15% до 17%.

Однако, благодаря новым технологиям, поликристаллические панели теперь намного ближе по эффективности к монокристаллическим солнечным панелям, чем это было в прошлом.

Улучшения качества также помогли увеличить мощность стандартных поликристаллических панелей с 60 ячейками с 240 до более 300 Вт.

Стоимость

Поликристаллические солнечные панели дешевле производить, чем монокристаллические панели, что позволило им занять значительную долю рынка жилых установок в период с 2012 по 2016 год.

Но хотя они все еще дешевле монокристаллических панелей, это не намного. Это, а также их более низкая производительность, со временем заставили все больше людей выбирать монокристаллические солнечные панели.

Что такое тонкопленочные солнечные панели?

Несмотря на то, что тонкопленочные солнечные панели являются инновационной технологией, они не лучший вариант для домашних солнечных батарей.

Обзор

Тонкопленочные солнечные панели полностью отличаются от монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей.

Они сплошного черного цвета, без обычных контуров кремниевых элементов, которые вы видите на лицевой стороне кристаллической солнечной панели. Обычно тонкопленочные солнечные панели легкие и гибкие, что упрощает их установку.

Тонкопленочные солнечные элементы в основном используются в крупномасштабных операциях, таких как коммунальные или промышленные солнечные установки, из-за их более низких показателей эффективности.

Строительство

Тонкопленочные солнечные панели изготавливаются путем нанесения тонкого слоя фотоэлектрического вещества на твердую поверхность, например стекло.Примеры этих фотоэлектрических веществ включают:

• Аморфный кремний (a-Si)
• Теллурид кадмия (CdTe)
• Медь селенид галлия индия (CIGS)
• Сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSC)

Каждый из этих материалов создает разные «типы» солнечных батарей, однако все они относятся к тонкопленочным солнечным элементам.

Из-за производственного процесса панели получаются легкими и, в некоторых случаях, гибкими.Однако это также делает их менее эффективными, чем кристаллические солнечные панели.

Некоторые популярные производители тонкопленочных панелей включают Sanyo, Kaneka и First Solar.

Узнайте, какой тип солнечных панелей лучше всего подходит для вашего дома

Производительность

Тонкопленочная технология имеет репутацию худшей из технологий солнечных панелей, потому что они имеют самую низкую эффективность.

Еще несколько лет назад эффективность тонких пленок выражалась однозначными цифрами.Исследователи недавно достигли эффективности 23,4% с помощью прототипов тонкопленочных ячеек, но тонкопленочных панелей, которые имеются в продаже, обычно имеют эффективность в диапазоне 10–13%.

Низкий рейтинг эффективности означает, что вам потребуется установить больше тонкопленочных панелей для выработки того же количества электроэнергии, что и моно- или поликристаллические солнечные панели.

Из-за этого тонкопленочные солнечные панели не подходят для жилых помещений, где пространство ограничено.Вместо этого они лучше работают в более крупных установках, таких как промышленные или коммунальные солнечные батареи, потому что для удовлетворения потребностей в энергии можно установить больше панелей.

Тонкопленочные панели также имеют более короткий срок службы, чем другие типы солнечных панелей. Поскольку они быстрее изнашиваются, возможно, вам придется заменять их чаще.

Стоимость

Тонкопленочные солнечные панели имеют самую низкую стоимость из трех типов солнечных панелей из-за их низкой производительности.

Их также проще установить, чем панели из кристаллического кремния, что снижает их цену.Простой процесс установки — еще одна причина, по которой тонкопленочные панели отлично подходят для крупномасштабных коммерческих проектов.

Однако цена на монокристаллические и поликристаллические солнечные панели продолжает дешеветь. Это означает, что более мощная и эффективная монокристаллическая или поликристаллическая система не будет стоить вам намного дороже, чем более крупная и менее эффективная тонкопленочная система.

Какая солнечная панель лучше всего подходит для вашего дома?

В общем, тонкопленочные солнечные панели не подходят для жилых солнечных установок.Хотя они дешевле, они требуют больше места и не производят столько электроэнергии, как монокристаллические или поликристаллические панели.

Для большинства солнечных панелей в жилых помещениях наиболее целесообразно установить монокристаллические панели. Хотя вам придется заплатить более высокую цену, вы получите лучшую эффективность и более гладкий эстетический вид, чем при использовании поликристаллических панелей.

Однако, если у вас ограниченный бюджет, поликристаллические панели могут иметь больше смысла для вас.

По нашему скромному мнению, выбор между монокристаллическими и поликристаллическими солнечными панелями — не самый важный выбор, который вы делаете при покупке солнечных панелей. При выборе солнечных батарей для дома есть две вещи, которые мы считаем более важными, чем тип солнечной батареи:

Выбор хорошей марки солнечных батарей

Хорошая марка солнечных панелей принадлежит компании, которая вкладывает большие средства в качество своего производственного процесса, а также в свою репутацию.

Чтобы узнать, какие бренды возглавят рейтинг в 2021 году, ознакомьтесь с нашим рейтингом лучших солнечных панелей для дома.

Выбор подходящего установщика солнечной энергии

Чрезвычайно важно, чтобы вы выбрали качественную местную компанию по установке солнечных батарей, которая установит для вас солнечную систему.

Сравните цены и репутацию компаний по производству солнечной энергии в вашем районе, чтобы начать поиск подходящих солнечных панелей для вашего дома.

Сколько вы можете сэкономить с солнечной батареей?

Ключевые выносы

• Есть три основных типа солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные.
• Монокристаллические солнечные панели высокоэффективны и имеют элегантный дизайн, но стоят дороже, чем другие солнечные панели.
• Поликристаллические солнечные панели дешевле монокристаллических, однако они менее эффективны и не так эстетичны.
• Тонкопленочные солнечные панели являются самыми дешевыми, но имеют самый низкий рейтинг эффективности и требуют много места для удовлетворения ваших потребностей в энергии.
• Гораздо важнее принять во внимание марку солнечных панелей и того, какой установщик солнечных батарей вы выберете, чем тип солнечных панелей, которые вы должны установить.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные элементы и поли: краткие сведения

• Монокристаллические солнечные элементы более эффективны, потому что они вырезаны из единого источника кремния.
• Поликристаллические солнечные элементы состоят из нескольких источников кремния и немного менее эффективны.
• Тонкопленочная технология стоит дешевле, чем моно- или поли-панели, но также менее эффективна. Он в основном используется в крупномасштабных коммерческих приложениях.
• Клетки N-типа более устойчивы к индуцированной светом деградации, чем клетки P-типа.
• Ячейки PERC добавляют отражающий слой, чтобы дать ячейке вторую возможность поглощать свет.
• Половинчатые элементы повышают эффективность солнечных элементов за счет использования лент меньшего размера для передачи электрического тока, что снижает сопротивление в цепи.
• Двусторонние солнечные панели поглощают свет с обеих сторон панели.

Производители солнечных батарей постоянно тестируют новые технологии, чтобы сделать свои солнечные панели более эффективными.

В результате производство солнечных батарей расширилось на широкий спектр технологий ячеек. Пытаться понять, почему вам следует предпочесть один вариант другому, может сбить с толку.

Вы когда-нибудь задумывались о разнице между монокристаллическими и поликристаллическими солнечными панелями? Или N-тип vs.Клетки P-типа? Вы попали в нужное место. В этой статье дается общий обзор основных технологий солнечных батарей и объяснены плюсы и минусы каждой из них.

БЕСПЛАТНОЕ руководство по солнечным панелям

Монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные солнечные панели

Первый набор терминов описывает, как солнечные элементы формируются из сырья.

Традиционные солнечные элементы изготавливаются из кремния, проводящего материала. Производитель формирует из сырых кремниевых пластин кремниевые элементы одинакового размера.

Солнечные элементы могут быть монокристаллическими (вырезанными из одного источника кремния) или поликристаллическими (из нескольких источников). Давайте посмотрим на различия между двумя вариантами.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели содержат элементы, вырезанные из цельного слитка кристаллического кремния. Состав этих ячеек более чистый, потому что каждая ячейка сделана из цельного куска кремния.

В результате монопанели немного более эффективны, чем поли-панели.Они также лучше работают в условиях высокой температуры и низкой освещенности, что означает, что они будут производить продукцию, близкую к номинальной, в менее чем идеальных условиях.

Однако их производство стоит дороже, и эта более высокая стоимость перекладывается на покупателя. Монопанели немного дороже поли-панелей той же мощности.

Процесс производства монопанелей также более расточителен, чем альтернативный вариант. Монопанели вырезаются из квадратных кремниевых пластин, а углы обрезаются, чтобы придать четкую форму ячеек, показанную на рисунке ниже.

Наконец, монопанели имеют однородный черный цвет, потому что ячейки сделаны из цельного куска кремния. Я лично считаю, что они выглядят лучше, чем поли-панели, но, очевидно, это всего лишь вопрос предпочтений.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные элементы состоят из нескольких частей кремния. Меньшие кусочки кремния формуются и обрабатываются для создания солнечного элемента. Этот процесс менее расточителен, так как сырье практически не выбрасывается во время производства.

Смешанный состав ячеек придает поли-панелям свой знаковый синий цвет. Если вы посмотрите на них поближе, вы увидите, что текстура и цвет неравномерные из-за того, как сделаны ячейки.

Солнечные панели Poly немного менее эффективны, чем монопанели, из-за несовершенства поверхности солнечных элементов. Конечно, они дешевле в производстве, а значит, дешевле для конечного пользователя.

Тонкопленочные солнечные панели

Большинство используемых сегодня солнечных панелей изготовлены из монокристаллических или поликристаллических солнечных элементов.

Существует третий тип солнечной технологии, называемый тонкопленочными панелями, который обычно используется для крупномасштабных коммунальных проектов и некоторых специальных приложений. Тонкопленочные панели создаются путем нанесения тонкого слоя проводящего материала на несущую пластину из стекла или пластика.

Тонкопленочные панели обычно не используются в жилых помещениях, потому что они намного менее эффективны, чем моно- или поли-панели. Из-за нехватки места на крыше жилые потребители выбирают более традиционные панели из кристаллического кремния, чтобы максимально увеличить производство на доступном им пространстве.

Однако тонкопленочная технология дешевле в производстве, и в больших масштабах она становится более рентабельной. Для коммерческих и промышленных проектов без каких-либо ограничений по площади низкая эффективность тонкопленочной технологии не имеет особого значения. Тонкопленочные панели часто оказываются наиболее экономичным вариантом в таких ситуациях.

Кроме того, если вы когда-нибудь видели гибкие солнечные панели на автофургоне или лодке, то это возможно благодаря тонкопленочной технологии.

Поскольку они (как следует из названия) намного тоньше традиционных кремниевых пластин, тонкую пленку можно нанести на пластик для создания гибких солнечных панелей. Эти панели особенно хороши для дома на колесах и мобильного использования, когда у вас может не быть плоской поверхности для крепления панели.

Сравнение солнечных элементов N-типа и P-типа

В предыдущем разделе описан процесс формования из исходного материала кремниевых пластин.

Этот раздел касается процесса обработки этих пластин для превращения их в действующий солнечный элемент, который может генерировать электрический ток.

Что такое солнечные элементы P-типа?

Ячейки P-типа обычно строятся на кремниевой пластине, легированной бором. Поскольку бор имеет на один электрон меньше, чем кремний, он дает положительно заряженный элемент.

Клетки P-типа подвержены деградации под действием света, которая вызывает начальное падение производительности из-за воздействия света. Исторически это был наиболее распространенный метод лечения солнечных батарей.

Что такое солнечные элементы N-типа?

Элементы N-типа легированы фосфором, у которого на один электрон больше, чем у кремния, что делает элемент заряженным отрицательно.

Клетки N-типа невосприимчивы к бор-кислородным дефектам, и в результате на них не влияет светоиндуцированная деградация (LID). Как и следовало ожидать, они позиционируются как вариант премиум-класса, поскольку они меньше изнашиваются в течение срока службы панели.

Вот несколько примеров панелей N-типа:

В большинстве продаваемых нами панелей используются элементы P-типа, которые могут деградировать немного быстрее, но при этом хорошо работают более 30 лет.

Если учесть более низкую стоимость ячеек P-типа, обычно выгоднее использовать более дешевый модуль, который деградирует немного сильнее, в отличие от существенно более дорогой панели с немного меньшим износом.Но эта оценка может измениться по мере развития технологии N-типа и снижения затрат со временем.

Другие различия в технологии солнечных элементов

Элементы PERC

PERC означает Технология пассивного эмиттера и тылового элемента . Элементы PERC отличаются дополнительным слоем материала на задней стороне солнечной панели, который называется пассивирующим слоем.

Думайте о пассивирующем слое как о зеркале. Он отражает свет, проходящий через панель, давая ему второй шанс быть поглощенным солнечным элементом.Ячейка поглощает больше солнечного излучения, что приводит к более высокой эффективности панели.

Технология ячеек PERC набирает обороты, потому что включение пассивирующего слоя не увеличивает производственные задержки или затраты. Повышение эффективности более чем оправдывает дополнительный шаг в производственном процессе.

У Aleo Solar есть хорошая статья, которая дает больше информации об истории технологии PERC, а также больше технической информации о том, как она работает.

Половинчатые элементы

Половинные элементы — это именно то, на что они похожи: солнечные элементы, разрезанные пополам.

Меньший размер половинных ячеек дает им некоторые неотъемлемые преимущества, в основном (как вы уже догадались) повышенную эффективность по сравнению с традиционными ячейками.

Солнечные элементы пропускают электрический ток через ленты, соединяющие соседние элементы в панели. Часть этого тока теряется из-за сопротивления во время транспортировки.

Поскольку ячейки с половинным разрезом составляют половину размера традиционной ячейки, они генерируют половину электрического тока. Более низкий ток между ячейками означает меньшее сопротивление, что в конечном итоге делает ячейку более эффективной.

Кроме того, половинчатые клетки могут быть более теневыносливыми. Когда тень падает на солнечный элемент, это не только снижает выработку этой ячейки, но и всех остальных элементов, подключенных к ней последовательно.

Традиционная солнечная панель может иметь 60 солнечных элементов, соединенных последовательно. Если тень падает на одну серию ячеек, вы можете потерять одну треть продукции этой панели.

Напротив, панель, сделанная из половинных ячеек, будет иметь 120 половинных ячеек, соединенных последовательно / параллельно двумя цепочками по 60 ячеек.Тень, падающая на одну струну, не повлияет на вывод другой, что минимизирует производственные потери, вызванные проблемами затенения.

Двусторонние солнечные панели

Двусторонние солнечные панели — это панели, обработанные проводящим материалом с обеих сторон. Они предназначены для использования отраженного солнечного света, падающего на заднюю часть панели.

Теоретически это звучит как отличная идея, потому что вы удваиваете проводящую площадь поверхности панели. Но на практике двусторонние панели требуют гораздо более дорогой установки, чтобы получить реальные преимущества от технологии.

Систему необходимо установить на возвышении, чтобы под массивом оставался зазор. Это также требует правильного отражающего материала под вашим массивом, например, белых камней под наземным креплением или белой крыши.

Двусторонние панели значительно дороже в установке, и на данном этапе небольшого повышения эффективности недостаточно для возмещения дополнительных затрат на установку. Двусторонние панели еще не совсем готовы к всеобщему вниманию, хотя это может измениться по мере дальнейшего развития технологии.

Какие панели выбрать для моего проекта?

Возможно, сейчас вы чувствуете некоторую информационную перегрузку. Приятно разбираться в нюансах производственного процесса, но, в конечном итоге, у всех на уме один вопрос: «какой из них мне купить?»

Наш совет всегда таков: посмотрите на стоимость ватта и двигайтесь дальше.

Чтобы провести справедливое сравнение продуктов, разделите стоимость панели на ее номинальную мощность. Результат покажет вам, сколько энергии вы получите на каждый потраченный доллар.Например:

Использование Mission Solar будет означать меньшее количество панелей в вашем массиве, но общая стоимость системы будет выше из-за более высокой стоимости панелей за ватт. (Оба они представляют собой моно-солнечные панели. В данном случае разница в цене заключается в том, что панели Mission Solar производятся в Америке, а Astronergy импортируется из-за границы.) (например, технология сотовой связи или страна происхождения) играют важную роль в вашем решении.

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим бесплатным руководством по покупке солнечных панелей.

Поликристаллические солнечные элементы и монокристаллические солнечные элементы

Во-первых, мы рассмотрим плюсы и минусы монокристаллических солнечных элементов по сравнению с поликристаллическими солнечными элементами. Затем мы дадим вам возможность решить: какой вам, , нужен для вашей бытовой электростанции ?

Солнечные элементы из монокристаллического кремния

Солнечные элементы из монокристаллического кремния имеют черный цвет и очень однородны по внешнему виду, что свидетельствует об их высокой чистоте.

Плюсы:

1. Монокристаллические солнечные панели имеют самый высокий КПД, обычно в диапазоне 15-20%.
2. Такой высокий КПД означает, что они производят больше энергии на квадратный фут и, следовательно, очень компактны.
3. Монокристаллические солнечные панели более эффективны в теплую погоду. Производительность несколько снижается при повышении температуры, но в меньшей степени, чем у поликристаллических солнечных панелей.
4. Поскольку они монокристаллические и лучше работают при нагревании, предполагается, что эти панели будут иметь самый долгий срок службы.На большинство из них предоставляется 25-летняя гарантия, но, вероятно, она прослужит значительно дольше 25 лет.
5. Они работают лучше, чем поликристаллические солнечные панели аналогичного класса в условиях низкой освещенности.
6. Многим людям их однородность и черный цвет более эстетичны, чем синий цвет, а иногда и пестрый узор поликристаллических панелей.

Минусы:

1. Монокристаллические солнечные панели стоят больше, чем поликристаллические.См. Ниже сравнение стоимости.

Солнечные элементы из поликристаллического кремния

Первые солнечные панели на основе поликристаллического кремния были представлены на рынке в 1981 году. Эти панели имеют синий цвет и иногда имеют разнообразный рисунок.

Плюсы:

1. Процесс производства поликристаллического кремния проще и дешевле.

Минусы:

1. Поликристаллические панели имеют более низкий КПД, обычно в диапазоне 13–16%.Монокристаллические панели имеют более высокий КПД в диапазоне 15-20%.
2. Из-за более низкого КПД они не так компактны, поскольку производят меньше энергии на квадратный фут.
3. Поликристаллические панели, как правило, имеют более низкую термостойкость, чем монокристаллические солнечные панели, и работают немного хуже, чем монокристаллические солнечные панели при высоких температурах.
4. Тепло может повлиять не только на характеристики поликристаллических солнечных панелей, но, по прогнозам, существенно сократит срок их службы.
5. Эти панели также менее эффективны в условиях низкой освещенности.
6. Поликристаллические панели должны быть менее эстетичными, поскольку они имеют неоднородный вид, а иногда и пятнистый синий цвет.

Сравнение затрат

Мы будем сравнивать как можно равнее, используя следующие солнечные панели, доступные на сайте магазина AltE:

• SolarWorld SunModule 260W (poly) = 196 долларов США за панель
• SolarWorld SunModule 285W (моно) = 249 долларов США за панель

Чтобы нормализовать мощность, умножьте 196 долларов на 285 Вт и разделите на 260 Вт.Следовательно, скорректированная разница в стоимости составляет 215 долларов за панель для поли по сравнению с 249 долларов за панель для моно . Для среднего дома площадью 2000 кв. М, который потребляет 7 500 кВт / ч в год, требуемые 18 монокристаллических панелей будут стоить на 612 долларов больше, чем менее эффективные и недолговечные поли-панели.

Предупреждение о гарантиях
Большинство солнечных панелей, представленных на сегодняшнем рынке, имеют 25-летнюю гарантию (гарантия производительности). Обычно это означает гарантированное производство электроэнергии в течение 10 лет при 90% номинальной выходной мощности и 25 лет при 80%.Но имейте в виду, что все гарантии производительности не одинаковы. Обязательно проверьте мелкий шрифт на гарантиях для панелей, которые вы рассматриваете.

Конечно, у нас нет данных о производительности солнечных панелей через 30-40 лет, но прогноз таков, что монокристаллические панели (на основе чистоты и других характеристик, упомянутых выше) будут продолжать вырабатывать значительное количество электроэнергии и приносить экономия в течение многих лет после истечения гарантии и в конечном итоге выдержит испытание временем намного лучше, чем поликристаллические панели.

Это больше, чем просто поликристаллические солнечные элементы против монокристаллических солнечных элементов? Тонкопленочные солнечные элементы также существуют, но их распространенность на рынке жилой недвижимости в настоящее время настолько ограничена, что мы не считаем их жизнеспособным вариантом в данном сравнении.

монокристаллических ячеек и поликристаллических: в чем разница?

Несмотря на то, что монокристаллические и поликристаллические солнечные элементы служат основной функцией преобразования солнечных лучей в полезную электроэнергию, как дистрибьюторы, так и установщики разделили два типа солнечных модулей на основе эстетики и цены.Поликристаллические модули легко отличить по голубым ячейкам, которые напоминают камуфляж расплавленного кремния. И наоборот, монокристаллические элементы обычно имеют однородный внешний вид, потому что они происходят из одного слитка кремния.

В стоимостном выражении стоимость производства поликристалла раньше была значительно ниже, чем его аналог. Тем не менее, монокристаллические панели составили 38 процентов всех модулей, произведенных в 2017 году, по сравнению с 25 процентами в 2015 году. Поскольку производство монокристаллических ячеек продолжает получать выгоду от экономии за счет масштаба, монокристаллические панели по сравнению с монокристаллическими панелями.Поли-дебаты сместятся, чтобы включить другие аспекты технологии.

Было установлено, что поликлетки обычно дешевле и имеют голубоватый оттенок, но почему это так? Ответ кроется в первом этапе изготовления солнечного модуля: плавлении кремния для создания слитка или прямоугольной формы. Производители загружают примерно 1300 фунтов кремниевых пород в кварцевую форму для создания слитка. Камни нагреваются до 2450 градусов по Фаренгейту (температуры поверхности Солнца) примерно за 20 часов, а затем остывают на срок до 3 дней.Полученный слиток разрезается на узкие ячейки, в результате получается поликристаллическая структура. Посмотрите видео ниже, чтобы подробно изучить процесс:

Монокристаллические ячейки производятся с использованием процесса Чохральского. Этот метод был разработан польским ученым Яном Чохральским в 1916 году при исследовании скорости кристаллизации различных металлов. Этот метод плавит поликремний, вводит затравочный кристалл и вытягивает кристалл вверх, чтобы создать однородный кремниевый стержень, свободный от примесей.Затем конусообразный стержень разрезают на отдельные ячейки с закругленными углами, чтобы минимизировать отходы. На видео ниже подробно описан процесс:

Помимо этих производственных различий, одно- и многоячеечные элементы имеют несколько разную эффективность, температурные характеристики и свойства затенения. Поскольку монокристаллическая панель состоит из монокристалла, у электронов больше места для движения. Это отсутствие сопротивления также приводит к несколько более низкому температурному коэффициенту по сравнению с поликристаллическими модулями.Наконец, монокристаллические модули, как правило, производят больше в более поздние часы дня.

Поликристаллические модули подходят для проектов с высокой стоимостью, которые не ограничены пространством; однако по мере того, как разрыв в ценах между этими двумя ячейками продолжает сокращаться, ценностное предложение монокристаллических модулей становится все более привлекательным. Модули с более высокой плотностью мощности в конечном итоге приводят к снижению затрат на баланс системы и более высокому выходу энергии. Следовательно, многие производители модулей переводят свои линейки продуктов на более монокристаллические.

Чтобы узнать больше о полной линейке поликристаллических и монокристаллических модулей уровня 1 CED Greentech, обязательно обратитесь к своему менеджеру по работе с клиентами или свяжитесь с нами сегодня.

Источники:

Greentech Media

EnergySage

Как производятся продукты

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

Когда дело доходит до солнечных батарей, один из наиболее часто задаваемых вопросов — какой тип солнечного элемента лучше: монокристаллический или поликристаллический?

Что ж, если вы ищете подробный ответ, то вы попали в нужное место.

В этой статье мы проведем подробное сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей, включая:

1. Как они сделаны?
2. Как они выглядят?
3. Насколько они эффективны?
4. Насколько хорошо они реагируют на тепло?
5. Какова их ожидаемая продолжительность жизни?
6. Могут ли они вторично использоваться?
7. Насколько они дороги?

Но сначала давайте посмотрим, как работают солнечные панели

Solar Photovoltaics (PV) — это прямое преобразование в электрический ток на стыке двух веществ, подвергающихся воздействию солнечной энергии.Это происходит благодаря процессу, известному как фотоэлектрический эффект , который вызывает поглощение фотонов и разрядку электронов. Солнечная энергия состоит из фотонов, которые представляют собой небольшие пакеты электромагнитной энергии. Материалы, которые демонстрируют этот фотоэлектрический эффект, известны как фотоэлектрические или солнечные элементы.

Солнечные элементы состоят из полупроводниковых материалов, таких как кремний, используемых в промышленности микроэлектроники. В солнечных элементах тонкая полупроводниковая пластина специально обрабатывается для образования электрического поля, положительного с одной стороны и отрицательного — с другой.Когда световая энергия попадает на солнечный элемент, электроны отрываются от атомов в полупроводниковом материале. Если электрические проводники присоединены к положительной и отрицательной сторонам, образуя электрическую цепь, электроны могут быть захвачены в виде электрического тока, то есть электричества. Затем это электричество можно использовать для питания нагрузки, такой как свет или инструмент.

Первый фотоэлектрический модуль был построен Bell Laboratories в 1954 году.

Итак, без лишних слов, давайте сразу перейдем к тому, как производятся солнечные панели.

A. Производство

1. Как изготавливаются монокристаллические солнечные панели

В 1918 польский ученый Ян Чохральский открыл блестящий метод производства монокристаллического кремния и назвал его Process ski в 1941, построена первая камера.

Производство монокристаллических солнечных элементов включает 8 основных этапов , и в этом разделе мы быстро рассмотрим каждый из них .

• Производство металлургического кремния

Основным ингредиентом, из которого делают монокристаллические солнечные панели, является кремний, также известный как кварцевый песок , кварцит или SiO2 .

Первым шагом в производстве монокристаллических элементов является извлечение чистого кремния из кварцита для производства металлургического кремния.

Для производства металлургического кремния используются специальные печи для плавления SiO2 и углерода при температурах более 2552 градусов по Фаренгейту, оставляя после себя 98% до 99% чистого кремния.

Несмотря на высокую чистоту металлургического кремния, его недостаточно для использования в фотоэлектрических панелях.

Следовательно, необходимо провести дополнительную очистку.

• Очистка металлургического кремния

Следующим шагом является очистка этого металлургического кремния с использованием процесса Сименс .

Сначала мы подвергали порошок металлургического кремния Si в реакторе с HCl при повышенных температурах, что приводило к образованию газа SiHCl3 .

Затем газ охлаждают и сжижают для перегонки .

Дистилляция — это процесс испарения и конденсации жидкости для удаления нежелательных примесей.

Например, вы можете вскипятить морскую воду (соленую воду), а затем сконденсировать пар, чтобы получить чистую воду, так как соль останется на дне кастрюли.

Используя ту же концепцию, сжиженный SiHCl3 нагревается, а затем охлаждается для удаления примесей с более высокими и низкими точками кипения, таких как Calcium и Aluminium .

После перегонки сжиженный SiHCl3 перемещается с горячим стержнем в другой изолированный реактор, затем смешивается с газообразным водородом и снова испаряется при температуре до 2732 градусов по Фаренгейту.

Из-за тепла и присутствия h3 газа , атомов Cl будут растворяться, оставляя около 99.9999% чистого кремния.

Монокристаллические ячейки отличаются от поликристаллических ячеек тем, что монокристаллические панели изготавливаются из одного слитка чистого кремния.

Сделать единичный слиток чистого кремния было действительно сложно, пока Чохральский не открыл этот блестящий способ.

Сначала вы погружаете затравочный кристалл , который представляет собой небольшой стержень из чистого монокристаллического кремния , в расплавленный кремний.

После погружения стержня пора медленно потянуть и одновременно повернуть затравочный кристалл вверх, чтобы минимизировать эффект конвекции в расплаве.

По мере вытягивания затравочного кристалла жидкий кремний будет медленно затвердевать в течение 4 дня , образуя большой однородный цилиндрический монокристаллический кремний, также известный как слиток кремния .

Размер слитка кремния зависит от 3 факторов : градиента температуры, скорости охлаждения и скорости вращения.

Итак, у вас есть огромный слиток монокристаллического кремния, но как из него сделать солнечные панели?

Ну ответ очень простой, канатная пила.

Третий шаг — разрезать слиток кремния на очень тонкие пластинки с помощью очень острой проволочной пилы, создавая кремниевые пластины 1 мм или 0,0393 дюйма .

После резки пластин пора отполировать и вымыть пластины, чтобы очистить их от пыли, грязи и царапин.

Поскольку поверхность пластины очень плоская, многие световые лучи отражаются от нее, и, очевидно, вы этого не хотите, так как это снизит эффективность солнечной панели.

По этой причине производители делают поверхность пластин шероховатой и травят, чтобы свет мог многократно преломляться, что повышает эффективность панели и максимально предотвращает отражение света.

Кремниевые пластины заряжены положительно. Другими словами, они действуют как материал p-типа .

Для проведения электричества вам понадобится переход pn , а для создания перехода pn на каждую пластину добавляется отрицательно заряженный слой из фосфора , затем пластины перемещаются в специальные печи 1652 градусов по Фаренгейту для инъекции фосфор с азотом .

Смесь азота и фосфора создает мощный слой n-типа , что приводит к очень эффективному переходу p-n , что, конечно же, увеличит эффективность панели.

Чтобы уменьшить потери электричества, на переднюю часть пластины напрессован высокопроводящий серебряный сплав, который обеспечивает идеальную передачу энергии и еще больше улучшает проводимость монокристаллической ячейки.

Наконец, последний этап в строительстве монокристаллических панелей — это сборка.

Каждая монокристаллическая солнечная панель состоит из 32–96 пластин чистого кристалла, собранных в ряды и столбцы.

Количество ячеек на каждой панели определяет общую выходную мощность ячейки.

2. Как изготавливаются поликристаллические солнечные панели?

Поликристаллические солнечные панели, также известные как многокристаллические или многокристальные солнечные панели, также изготавливаются из чистого кремния.

Однако, в отличие от монокристаллических, они сделаны из множества различных кремниевых фрагментов, а не из одного чистого слитка.

Разница между производством моно и поли солнечных элементов заключается в том, что после очистки кремния вместо медленного вытягивания слитка для получения однородного цилиндрического кристалла (процесс Чохральского ) расплавленный кремний оставляют для охлаждения и фрагментирования.

Эти фрагменты затем плавятся в печах и выливаются в тигли для выращивания кубической формы.

После затвердевания расплавленного кремния слитки разрезаются на тонкие пластины, затем полируются, улучшаются, рассеиваются и собираются так же, как монокристаллические панели.

B. Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели Внешний вид

1. Как выглядят монокристаллические панели?

Поскольку слиток чистого кремния имеет круглую форму, их разрезание приведет к образованию квадратных пластин с закругленными краями , что создает небольшие зазоры между собранными ячейками.

И из-за того, что они сделаны из чистого кремния, они имеют однородный темный вид из-за того, как свет взаимодействует с чистым кремнием .

Таким образом, вы можете легко распознать монокристаллические солнечные элементы по их однородному темному виду и квадратам с закругленными краями с небольшими промежутками между каждым элементом.

ٍ Не волнуйтесь, хотя монокристаллический солнечный элемент темный, существует множество цветов и дизайнов для задних панелей и рам, которые соответствуют вашим предпочтениям.

2. Как выглядят поликристаллические солнечные панели?

В отличие от монокристаллических солнечных элементов, которые имеют однородный темный вид, поликристаллические элементы имеют тенденцию иметь синий оттенок из-за того, как солнечный свет взаимодействует с поликристаллическими.

Более того, поскольку поликристаллические пластины не вырезаны из цилиндров, как монокристаллические, у них не будет закругленных краев.

Таким образом, их легко узнать по голубоватому оттенку и отсутствию закругленных краев .

Поликристаллические ячейки также имеют множество красочных задних панелей и конструкций каркаса, которые определенно подойдут для вашей крыши.

C. Эффективность монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей

Эффективность солнечной панели является показателем того, насколько хорошо этот элемент преобразует солнечный свет в электричество.

Например, если мы принесли 2 различных солнечных панелей, одна с эффективностью 10% , а другая 20% , и мы излучаем одинаковое количество света в течение того же времени.

Последний будет производить почти удвоенных электроэнергии, произведенной первым.

1. Насколько эффективны монокристаллические солнечные панели?

Среди различных типов солнечных панелей монокристаллические элементы имеют наивысшую эффективность, обычно в диапазоне 15-20% , и ожидается, что она станет еще выше.

Интересный факт: В 2019 году Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии удалось разработать шестиконтактный солнечный элемент с КПД 47.1% устанавливает 2 новых мировых рекорда.

2. Насколько эффективны поликристаллические солнечные панели?

Поскольку каждая поликристаллическая ячейка состоит из слишком большого количества кристаллов, для движения электронов остается меньше места, что снижает эффективность выработки электроэнергии.

Хотя монокристаллические элементы имеют более высокий КПД, разница между моно- и поликристаллическими ячейками не так уж велика.

Большинство поликристаллических фотоэлементов имеют КПД от 13% до 16% , что по-прежнему является очень хорошим соотношением, и в будущем ожидается его повышение.

D. Температурный коэффициент моно-кремния и поли-кремния?

Еще один важный фактор, о котором часто забывают, — это температурный коэффициент .

Температурный коэффициент — это показатель того, насколько хорошо солнечный элемент функционирует при повышении температуры.

Другими словами, он указывал на потерю эффективности на каждый градус повышения температуры.

1. Как температура влияет на эффективность монокристаллических солнечных панелей?

Большинство монокристаллических солнечных элементов имеют температурный коэффициент около -0.От 3% / C до -0,5% / C .

Таким образом, когда температура повышается на 1 градус Цельсия или 32 градуса Фаренгейта , монокристаллический солнечный элемент временно теряет 0,3% от до 0,5% своей эффективности.

2. Как температура влияет на эффективность поликристаллических солнечных панелей?

Поликристаллические фотоэлементы имеют более высокий температурный коэффициент, чем монокристаллические.

Это означает, что поликристаллические панели будут терять больше своей эффективности при повышении температуры, что делает их не оптимальными для использования в жарких областях.

E. Ожидаемый срок службы

Срок службы солнечного элемента определяется степенью деградации или ежегодными потерями при выработке энергии.

Большинство солнечных панелей имеют степень деградации 0,3% до 1% .

Это означает, что каждый год общая выходная мощность вашей системы будет уменьшаться на 0,3% до 1% .

1. Как долго прослужат монокристаллические солнечные панели?

Большинство монокристаллических фотоэлектрических панелей имеют годовую потерю эффективности в размере 0.3% от до 0,8% .

Предположим, у нас есть монокристаллическая солнечная панель со степенью деградации 0,5% .

Через 10 лет система будет работать с КПД 95% , через 20 лет , система будет работать с КПД 90% и так далее, пока она не потеряет значительную часть своей мощности по производству энергии, которая он становится неэффективным.

На большинство монокристаллических солнечных панелей предоставляется гарантия 25 или 30 лет .Однако вы можете рассчитывать, что ваша система прослужит до 40 лет или более .

2. Как долго прослужат поликристаллические солнечные панели?

Поликристаллические фотоэлементы имеют немного более высокую скорость деградации, чем монокристаллические, что заставляет их терять свою эффективность немного быстрее.

Не поймите меня неправильно, у них все еще продолжительность жизни 20-35 лет , а иногда и больше.

F. Возможность вторичного использования

1. Могут ли монокристаллические солнечные панели перерабатываться?

Короткий ответ — да, монокристаллические солнечные элементы можно переработать.

Монокристаллические солнечные панели состоят из 3 основных компонентов:

• Монокристаллические элементы: Около 85% кремниевых пластин перерабатываются
• Стекло: Почти 95% стекла можно повторно использовать
• Металл: 100% металлических частей подлежат вторичной переработке

2. Можно ли перерабатывать поликристаллические солнечные панели?

Подобно монокристаллическим элементам, около 90% всего материала, используемого для производства поликристаллических элементов, подлежат вторичной переработке.

А к 2030 годам ожидается, что почти 45 миллионов новых модулей будут изготовлены из переработанных материалов, что эквивалентно 380 миллионам долларов США.

г. Стоимость

1. Насколько дороги солнечные панели Mono-Si?

Монокристаллические солнечные панели имеют множество преимуществ, но одним из их основных недостатков является высокая начальная стоимость.

Среди всех типов фотоэлектрических солнечных панелей монокристаллические, безусловно, являются самыми дорогими в производстве.

Это связано с тем, что процесс производства монокристаллических солнечных элементов очень энергоемкий и приводит к образованию большого количества кремниевых отходов.

2. Насколько дороги поликристаллические солнечные панели?

По сравнению с их эффективностью, поликристаллические солнечные панели имеют меньшую стоимость ватта, что делает их дешевле, чем монокристаллические.

Причина этого в том, что производственный процесс создает меньше отходов и использует меньше энергии, что приводит к меньшим производственным затратам.

Интересный факт: Иногда панели из поли-Si изготавливаются из остатков производства моно-Si, что снижает количество отходов кремния.

Важно отметить, что хотя элементы из поли-Si дешевле, они занимают больше места, чем монокристаллические, для выработки того же количества энергии, что делает их менее компактными.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

	Монокристаллические солнечные панели	Поликристаллические солнечные панели
Материал:	Одиночный кристалл чистого кремния	Различные фрагменты кремния, плавящиеся вместе
Внешний вид:	Однородные темные квадраты с закругленными краями	Синие квадраты без закругленных краев
Эффективность преобразования:	от 15% до 20%	13% от до 16%
Эффективность использования пространства:	Эффективность	Менее эффективная
Температура Коэффициент:	-0. alexxlab Посмотреть все записи автора alexxlab → Вам также может понравиться Как герметично соединить провода: Как соединить сварочные кабеля между собой – 3 простых способа 26.06.202122.11.2020 Сила тока обозначается: Почему сила тока обозначается буквой i. Единица измерения силы тока 24.05.201801.02.2021 Почему младенец плохо спит: 7 основных причин нарушения сна у детей до 6 месяцев 01.11.202407.10.2024 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт