Сравнение основных характеристик монокристаллических и поликристаллических элементов
Каждая из систем имеет свои плюсы и минусы. Как определить, что предпочтительнее, моно- или поликристаллы? Предлагаем вашему вниманию сравнительную таблицу, в которой рассмотрены ключевые характеристики каждого из вариантов:
| Параметр | Монокристаллы | Поликристаллы | Вывод |
| Температурный коэффициент | 0,45 % | 0,45 % | Снижение мощности в системах обоих типов происходит практически одинаково |
| Скорость деградации | На 3 % в первый год эксплуатации, в последующие — на 0,71 %. | На 2 % в первый год эксплуатации, на 0,67 % в последующие годы. | Разница несущественна, поэтому ею можно пренебречь. |
| Цена | Высокая стоимость, обусловлена сложностью производства. | На 10-15 % дешевле, чем монокристаллические элементы. | Для многих цена оказывается решающим доводом в пользу поликристаллических панелей. |
| Фоточувствительность (при уровне освещенности 600 Вт/м2 | При одинаковой мощности модулей разница не превышает 10 %. | По сути этим показателем можно пренебречь. | |
| Годовая выработка | По данным лаборатории PHOTON она незначительно выше (не более 2 %) у монокристаллов. Однако более подробные исследования показали, что имеет значение не только тип панели, но и бренд. | Важнее свойства конкретной солнечной батареи — именно они являются ключевым критерием выбора. |
При выборе солнечных панелей необходимо обращать внимание не только на тип фотоэлементов, но и на другие критерии: соотношение цены и эффективности, заявленный ресурс (гарантийный срок), напряжение при максимальной мощности, комплектацию
Поликристаллы и применение солнечных батарей
Монокристаллические пластины усовершенствованы и превосходят поликристаллы. Из-за гибкого строения их можно размещать на кровле дома или беседки.
Поликристаллические элементы хороши для уличной станции, так как их устанавливают только на ровную поверхность, для них необходимо присмотреть отдельное место на садовом участке. При размещении в беседке не допускается застекление панелей, так как от этого происходит снижение КПД. Коэффициент полезного действия у серийно выпускающихся панелей составляет примерно 18%, что ниже монокристаллических. Поликристаллические пластины несут потери КПД в основном из-за неоднородности поверхности.
Гибкую монокристаллическую пластину удобно
Сравнение монокристаллических и
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 ни какого 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.
Производство кремниевых кристаллов
Производство солнечных панелей начинается с изготовления моно- или поликристаллических кремниевых элементов. Монокристаллический кремний требует более сложной и трудоемкой технологии.
Его создание осуществляется в несколько этапов:
- Многоступенчатая очистка кварцевого песка, содержащего большое количество диоксида кремния. В результате очистки из него удаляется кислород. Этот процесс выполняется при высокой температуре, обеспечивающей плавление и последующий синтез материала с другими химическими веществами.
- Далее, из очищенного кремния выращиваются кристаллы. Вначале отдельные куски чистого материала закладываются в тигель, внутри которого они разогреваются и плавятся. В расплавленную массу помещается затравка, используемая в качестве основы будущего кристалла. Атомы кремния, оседая слоями на этой затравке, постепенно принимают четкую упорядоченную структуру. Конечным результатом этого продолжительного действия становится крупный однородный кристалл.
- На следующем этапе монокристалл измеряется, калибруется и обрабатывается до требуемой формы. На выходе он получается в форме цилиндра, не совсем удобной для последующей обработки. Поэтому заготовка в сечении превращается в квадрат с закругленными углами. Затем, готовый монокристалл при помощи стальных нитей разрезается на отдельные тонкие пластинки. После этого выполняется их очистка, проверка качества и работоспособность.
- Способность вырабатывать электроэнергию появляется у кремния после добавления в него бора и фосфора. Сторона п-типа покрыта фосфором, обеспечивающим получение свободных электронов. На стороне р-типа располагается слой бора с дырочной проводимостью. Таким образом, между двумя элементами создается р-п-переход. При попадании на ячейку солнечного света, из атомной решетки начнется усиленный выход электронов и дырок. Они распространяются по всему электрическому полю и устремляются к своему заряду. Сбор полученного тока осуществляется с помощью проводников, припаянных с каждой стороны пластины.
- На завершающей стадии пластинки соединяются в цепочки, после чего они собираются в более крупные блоки. Мощность батареи зависит от количества ячеек. При их последовательном соединении возникает определенное значение напряжения, а при параллельном – сила тока. Для защиты от внешних воздействий ячейки покрываются пленкой, переносятся на стекло и устанавливаются в рамку прямоугольной формы. В конце сборки проверяются вольтамперные характеристики, после чего панель готова к эксплуатации.
Сравнение технических параметров
Для удобства сравнения уместно отобразить технические параметры поли и моно панелей таблицей:
| Характеристика | Монокристалл | Поликристалл |
| Структура | Зерна в одном направлении, параллельно. | Кристаллы разнонаправленные, не параллельные. |
| Технология | Цилиндрические образования из кристаллов нарезают на пластины, обрезают до квадратных форм. | Обрезаются изначально на прямоугольные заготовки. |
| t° изготовления | +1400 | +800… +900 |
| Форма | Прямоугольники, квадраты со скошенными углами (квази или псевдо прямоугольники). | Прямоугольники, квадраты, без срезанных углов. |
| Толщина | ≤300 μm | 300~500 μm |
| Стабильность | Высокая. | Изделие дорогое, но цена ниже, чем у монокристалла. |
| Стоимость | У монокристаллических панелей цена выше. | |
| Окупаемость | Около 2 лет. | 3–4 года. |
| КПД | 15–23 | 12–17 |
Монокристаллические панели чаще черного цвета, поли — темно-синие, но это не категорическая характеристика. Два варианта плитки могут иметь и разные оттенки в зависимости от просветляющего, антиотражающего покрытия. Надо отметить, что параметр по стоимости относительный: развитие методов удешевления производства сделало разрыв минимальным.
Поликристаллы и применение солнечных батарей
Монокристаллические пластины усовершенствованы и превосходят поликристаллы. Из-за гибкого строения их можно размещать на кровле дома или беседки.
Поликристаллические элементы хороши для уличной станции, так как их устанавливают только на ровную поверхность, для них необходимо присмотреть отдельное место на садовом участке. При размещении в беседке не допускается застекление панелей, так как от этого происходит снижение КПД. Коэффициент полезного действия у серийно выпускающихся панелей составляет примерно 18%, что ниже монокристаллических. Поликристаллические пластины несут потери КПД в основном из-за неоднородности поверхности.
Гибкую монокристаллическую пластину удобно использовать при выездах на пикник, от нее может работать радио и заряжаться мобильные телефоны и ноутбуки. Расположить батарею можно на крыше автомобиля, а перевозить в багажнике, аккуратно закрепив и обезопасив от повреждений.
https://youtube.com/watch?v=JbjBx_C05fI
Особенности монокристаллической техники
Чем отличаются монокристаллические батареи от своих конкурентов? Для их создания традиционно используется монокристаллический кремний, обозначаемый как mono-Si
Принимая этот факт во внимание, можно понять, что дизайн оборудования в любом случае будет заключаться в однородном цветовом исполнении и одинаковой структуре, ведь исходный кристалл обладает только одним зерном. Модули всегда создаются из цилиндрических кремниевых слитков, обрезанных специальным образом для получения специального диска
Преимущества
- Гарантируются идеальные характеристики оборудования, так как оно создаётся из высококачественного кремния. Производительность приборов составляет около 17 – 22%.
- Батареи выгодно отличаются компактными размерами. Для их установки требуется минимум места.
- КПД всегда оказывается самым эффективным. Максимальный объём вырабатываемой электроэнергии – это основное преимущество.
- Моно батареи могут успешно прослужить до 25 лет.
Важно понимать, что солнечная панель не может быть покрыта тенью, грязью, снегом, так как в противном случае мощность будет частично потеряна. Только успешное использование позволит полностью окупить финансовые вложения, несмотря на то, что рассматриваемые модули всегда стоят дороже остальных
Производство кремниевых кристаллов
Производство солнечных панелей начинается с изготовления моно- или поликристаллических кремниевых элементов. Монокристаллический кремний требует более сложной и трудоемкой технологии.
Его создание осуществляется в несколько этапов:
- Многоступенчатая очистка кварцевого песка, содержащего большое количество диоксида кремния. В результате очистки из него удаляется кислород. Этот процесс выполняется при высокой температуре, обеспечивающей плавление и последующий синтез материала с другими химическими веществами.
- Далее, из очищенного кремния выращиваются кристаллы. Вначале отдельные куски чистого материала закладываются в тигель, внутри которого они разогреваются и плавятся. В расплавленную массу помещается затравка, используемая в качестве основы будущего кристалла. Атомы кремния, оседая слоями на этой затравке, постепенно принимают четкую упорядоченную структуру. Конечным результатом этого продолжительного действия становится крупный однородный кристалл.
- На следующем этапе монокристалл измеряется, калибруется и обрабатывается до требуемой формы. На выходе он получается в форме цилиндра, не совсем удобной для последующей обработки. Поэтому заготовка в сечении превращается в квадрат с закругленными углами. Затем, готовый монокристалл при помощи стальных нитей разрезается на отдельные тонкие пластинки. После этого выполняется их очистка, проверка качества и работоспособность.
- Способность вырабатывать электроэнергию появляется у кремния после добавления в него бора и фосфора. Сторона п-типа покрыта фосфором, обеспечивающим получение свободных электронов. На стороне р-типа располагается слой бора с дырочной проводимостью. Таким образом, между двумя элементами создается р-п-переход. При попадании на ячейку солнечного света, из атомной решетки начнется усиленный выход электронов и дырок. Они распространяются по всему электрическому полю и устремляются к своему заряду. Сбор полученного тока осуществляется с помощью проводников, припаянных с каждой стороны пластины.
- На завершающей стадии пластинки соединяются в цепочки, после чего они собираются в более крупные блоки. Мощность батареи зависит от количества ячеек. При их последовательном соединении возникает определенное значение напряжения, а при параллельном – сила тока. Для защиты от внешних воздействий ячейки покрываются пленкой, переносятся на стекло и устанавливаются в рамку прямоугольной формы. В конце сборки проверяются вольтамперные характеристики, после чего панель готова к эксплуатации.
Панели из поликристаллов
Поликристаллические солнечные батареи имеют в своем составе элементы с большим числом кристаллов. Какие же отличия в процессе производства поликристаллов? Их не выращивают дорогим и долгим по времени способом, как монокристаллические. Расплавленный кремний постепенно охлаждается и затвердевает, в результате выходит заготовка из поликристаллов кремния в виде прямоугольника. Готовый материал нарезают на тончайшие пластинки (менее 1 мм).
Это интересно: Рейтинг автомобильных аккумуляторов 2017
По структурной однородности и чистоте эта модель уступает монопанелям. Сырьем могут служить отработавшие свой срок солнечные панели.
Подготовленные поликристаллические элементы наклеиваются на сплошное основание и заключаются в алюминиевую рамку, которую покрывают черной краской. На заключительном этапе делают герметизацию рамки, ламинируют всю поверхность для предотвращения порчи от воздействия внешней среды (осадки, перепады температур). Именно от этого этапа зависит, как долго солнечная батарея сможет проработать.
Достоинства
- Процесс производства более дешевый и простой. Это сказывается на стоимости товара.
- Хорошая результативность при функционировании в облачных погодных условиях, этому способствует неравномерная поверхность панели.
- Поликристаллические солнечные панели отличаются более разнообразными параметрами по размерам и формам.
- Более устойчивы к перепадам температуры окружающей среды.
Достоинства и недостатки
К наиболее очевидным достоинствам данной системы следует отнести следующие нюансы.
- Возобновляемость. В отличие от других источников электроэнергии (например, топлива), солнечная энергия – это возобновляемый ресурс, который обеспечит работу батареи до тех пор, пока существует солнечная система. Качество электроподачи будет зависеть лишь от типа устройства и состояния его элементов. Мощность современных моделей колеблется от 200 до 500 Вт.
- Экологичность. Солнечные батареи являются значительным шагом человечества к защите климата от глобального потепления. Именно их устанавливают многие предприятия, которые выступают за защиту окружающей среды. Данная система не выделяет никаких едких и токсичных веществ, которые могут навредить природе, но вместе с тем обеспечивает подачу электроэнергии не хуже других источников.
- Экономичность. Система не требует больших дополнительных затрат, кроме ежегодной чистки фотоэлементов. Приобретая солнечную батарею, можно пользоваться вырабатываемым ею электричеством несколько десятилетий, значительно экономя на отсутствии чека за потребление электроэнергии.
- Доступность. Приобрести и установить данное оборудование можно беспрепятственно. Во многих городах Европы солнечные батареи являются главным источником электроподачи.
- Бесшумность. Автономная работа солнечных батарей не сопровождается шумами. Ее легко и комфортно использовать.
- Долговечность. Большинство солнечных батарей работает до 20-30 лет.
Однако такая система имеет и определенные недостатки.
- Высокая стоимость. Особенно в России, где использование солнечных батарей еще мало распространено, бывает проблематично найти качественное изделие по низкой стоимости. Можно обратиться к международным поставщикам с целью экономии, однако вместе с налогом и доставкой цена будет не очень отличаться от той, что предлагают отечественные продавцы.
- Непостоянство. Электричество данными батареями преобразовывается из солнечного света, но очевидно, что это может стать проблемой по ночам и в пасмурные дни. Для мощной системы это не будет ощутимой проблемой, однако это может сказаться на более бюджетных моделях, которые не смогут получать достаточной энергии при длительной пасмурной погоде.
- Малая плотность мощности в отличие от электроэнергии, получаемой с помощью такого топлива, как нефть, уголь, газ.
- Малая доступность запчастей. Ассортимент не всех компаний предусматривает запчасти для своих моделей. Именно поэтому в случае возникновения поломки не всегда будет возможность качественно и быстро починить оборудование.
Преимущества солнечных панелей во многом перевешивают их недостатки. Именно поэтому спрос на эту систему у российского покупателя с каждым годом только растет.
Производство кремниевых кристаллов
Производство солнечных панелей начинается с изготовления моно- или поликристаллических кремниевых элементов. Монокристаллический кремний требует более сложной и трудоемкой технологии.
Его создание осуществляется в несколько этапов:
- Многоступенчатая очистка кварцевого песка, содержащего большое количество диоксида кремния. В результате очистки из него удаляется кислород. Этот процесс выполняется при высокой температуре, обеспечивающей плавление и последующий синтез материала с другими химическими веществами.
- Далее, из очищенного кремния выращиваются кристаллы. Вначале отдельные куски чистого материала закладываются в тигель, внутри которого они разогреваются и плавятся. В расплавленную массу помещается затравка, используемая в качестве основы будущего кристалла. Атомы кремния, оседая слоями на этой затравке, постепенно принимают четкую упорядоченную структуру. Конечным результатом этого продолжительного действия становится крупный однородный кристалл.
- На следующем этапе монокристалл измеряется, калибруется и обрабатывается до требуемой формы. На выходе он получается в форме цилиндра, не совсем удобной для последующей обработки. Поэтому заготовка в сечении превращается в квадрат с закругленными углами. Затем, готовый монокристалл при помощи стальных нитей разрезается на отдельные тонкие пластинки. После этого выполняется их очистка, проверка качества и работоспособность.
- Способность вырабатывать электроэнергию появляется у кремния после добавления в него бора и фосфора. Сторона п-типа покрыта фосфором, обеспечивающим получение свободных электронов. На стороне р-типа располагается слой бора с дырочной проводимостью. Таким образом, между двумя элементами создается р-п-переход. При попадании на ячейку солнечного света, из атомной решетки начнется усиленный выход электронов и дырок. Они распространяются по всему электрическому полю и устремляются к своему заряду. Сбор полученного тока осуществляется с помощью проводников, припаянных с каждой стороны пластины.
- На завершающей стадии пластинки соединяются в цепочки, после чего они собираются в более крупные блоки. Мощность батареи зависит от количества ячеек. При их последовательном соединении возникает определенное значение напряжения, а при параллельном – сила тока. Для защиты от внешних воздействий ячейки покрываются пленкой, переносятся на стекло и устанавливаются в рамку прямоугольной формы. В конце сборки проверяются вольтамперные характеристики, после чего панель готова к эксплуатации.
Монтаж солнечных батарей
К установке солнечных батарей не применяется жестких требований. Смонтировать гелиоприемник можно под наклоном, на вертикальной или горизонтальной поверхности. При этом жесткие панели (моно- и поликристаллические) устанавливают на жесткий каркас, фиксируют в местах крепления при помощи комплектного крепежа. Батареи на эластичной подложке допускают укладку на неровные поверхности (например, волнистую крышу).
Соединения между панелями осуществляют многожильными проводниками с оконцевателями. Сечение токоведущих элементов рассчитывают по величине номинального и максимального тока.
Этого можно достичь:
- Ориентировкой модулей в южном направлении.
- Размещением их под углом, равным географической широте местности.
Кроме того, для монокристаллических панелей критически важно позаботиться об отсутствии затенения – при рассеянном свете их эффективность сильно падает
Как выбрать солнечные панели?
На первый взгляд, все солнечные панели одинаковы: ячейки солнечных элементов соединены между собой шинками, а на задней стороне есть два провода: плюс и минус. Но есть в этом деле масса нюансов. Солнечные панели бывают из разных элементов: аморфных, поликристаллических, монокристаллических. Я не буду агитировать за тот или иной тип элементов.
Скажу просто, что сам предпочитаю монокристаллические солнечные панели. Но и это не всё. Каждая солнечная батарея – это четырехслойный пирог: стекло, прозрачная EVA-пленка, солнечный элемент, герметизирующая пленка. И вот тут каждый этап крайне важен. Стекло подходит не любое, а со специальной фактурой, которое снижает отражение света и преломляет падающий под углом свет таким образом, чтобы элементы были максимально освещены, ведь от количества света зависит количество выработанной энергии.
Далее идут сами элементы, и они распределяются по типам, в зависимости от качества: Grade A, B, C, D и далее. Конечно, лучше иметь элементы качества А и хорошую пайку, ведь при плохом контакте, элемент будет греться и быстрее выйдет из строя. Ну и финишная пленка должна также быть качественной и обеспечивать хорошую герметизацию. В случае разгерметизации панелей, очень быстро на элементы попадет влага, начнется коррозия и панель также выйдет из строя.
Как правильно выбрать солнечную панель? Основной производитель для нашей страны – это Китай, хотя на рынке присутствуют и Российские производители. Есть масса OEM-заводов, которые наклеят любой заказанный шильдик и отправят панели заказчику. А есть заводы, которые обеспечивают полный цикл производства и способны проконтролировать качество продукции на всех этапах производства.
Как узнать о таких заводах и брендах? Есть пара авторитетных лабораторий, которые проводят независимые испытания солнечных панелей и открыто публикуют результаты этих испытаний. Перед покупкой вы можете вбить название и модель солнечной панели и узнать, насколько солнечная панель соответствует заявленным характеристикам.
Для уверенного выбора обратитесь к специалисту, который поможет вам подобрать вариант для конкретно вашей ситуации.
Если ваше пространство не велико, а нужно максимум энергии, в этом случае ищите монокристаллические панели с наибольшей мощностью. Если ограничен ваш бюджет, а установка планируется наземная, то заранее продумайте все возможности.
Обратите внимание: выбор между поликристаллическими и монокристаллическими батареями мощностью в 250 Вт не существенен, так что берите те, у которых ниже стоимость или решайте по другим факторам. Установка солнечного коллектора имеет огромный плюс в практическом аспекте. Такая инвестиция будет служить вам долгое время и снижать ваши траты на оплату электроэнергии
Батареи служат источниками постоянной подачи энергии, а ресурсы для них бесконечны
Такая инвестиция будет служить вам долгое время и снижать ваши траты на оплату электроэнергии. Батареи служат источниками постоянной подачи энергии, а ресурсы для них бесконечны
Установка солнечного коллектора имеет огромный плюс в практическом аспекте. Такая инвестиция будет служить вам долгое время и снижать ваши траты на оплату электроэнергии. Батареи служат источниками постоянной подачи энергии, а ресурсы для них бесконечны.
Особенности поликристаллических модулей
Солнечные панели с поликристаллическими кремниевыми элементами используются уже много лет. Их производство заметно отличается и обходится без дорогостоящих сложных процессов с применением высоких технологий. В результате, кристаллическая решетка получается не упорядоченной, а расположенной хаотично.
Исходный материал подвергается плавке, после чего он заливается в формы. После остывания заготовки разрезаются на стандартные пластинки квадратной формы. Готовые модули получаются недорогими и простыми в эксплуатации.
Многие останавливают свой выбор именно на этих изделиях, поскольку использование такого оборудования позволяет сэкономить значительные денежные средства. В результате низкой материалоемкости производства значительно упрощается дальнейшая утилизация отходов этих изделий. Бракованной продукции на выходе получается меньше.
Однако, у поликристаллических солнечных панелей имеется ряд недостатков, которых намного больше, чем у конструкций с монокристаллами. При выборе конкретного изделия рекомендуется учитывать следующие факторы:
- Поликристаллические солнечные батареи обладают более низкой устойчивостью к высоким температурам. Под их влиянием наступает снижение производительности панели, уменьшение срока эксплуатации. Это происходит не быстро, поэтому данный фактор не оказывает существенного влияния на общую функциональность конструкции.
- Коэффициент полезного действия находится в пределах 14-18%, то есть, он ниже, чем у монокристаллических панелей.
- Для получения мощности, аналогичной монокристаллам, потребуется большая площадь фотоэлементов. То есть, пространство используется менее эффективно.
- Внешний вид конструкции имеет ярко выраженную неоднородную структуру. Этот недостаток устраняется специальными просветляющими покрытиями, устанавливаемыми сверху.
Таким образом, рассмотрев преимущества, недостатки и отличия различных типов солнечных панелей, можно сделать вывод, что для всей системы не существует принципиальной разницы, какие из них будут использоваться. Значение основных параметров – мощности и напряжения, не зависят от конструктивных особенностей той или иной батареи.
Определяющим фактором является производительность конкретной панели, ее параметры и технические характеристики. Остается лишь сделать привязку к стоимости и окончательно выбрать наиболее подходящий вариант.
https://youtube.com/watch?v=wzFb-W-IBD8
Производство солнечных батарей
Принцип работы солнечной батареи
Солнечные батареи для дома
КПД солнечных батарей
Комплекты солнечных батарей для дачи
Заключение
Несмотря на то, что между разными типами модулей есть различия, нет однозначного ответа, какой солнечный модуль удовлетворяет всем возможным требованиям лучше всего. Тип модуля выбирается в зависимости от характеристик вашего объекта и требований к установке.
При выборе модуля часто задается вопрос: какая солнечная батарея лучше – монокристаллическая или поликристаллическая, а может аморфная? Ведь они самые распространенные в наш век. Чтобы найти ответ, было проведено множество исследований. Рассмотрим, что же показали результаты:
КПД и срок службы
Монокристаллические элементы имеют КПД около 17-22%, сроки их службы не менее 25 лет. Эффективность поликристаллических может достигать 12-18%, служат они тоже не менее 25 лет. КПД аморфных составляет 6-8% и снижается гораздо быстрее кристаллических, работают они не более 10 лет.
Температурный коэффициент
В реальных условиях использования солнечные батареи нагревается, что приводит к снижению номинальной мощности на 15-25%. Средний температурный коэффициент для поли и моно составляет -0,45%, аморфного -0,19%. Это значит, что при повышении температуры на 1°C от стандартных условий кристаллические батареи будут менее производительными, чем аморфные.
Потеря эффективности
Деградация солнечных монокристаллических и поликристаллических модулей зависит от качества исходных элементов – чем больше в них бора и кислорода, тем быстрее снижается КПД. В поликремниевых пластинах меньше кислорода, в монокремниевых – бора. Поэтому при равных качествах материала и условий использования особой разницы между степенью деградации тех и других модулей нет, в среднем она составляет около 1% в год. В производстве аморфных батарей используется гидрогенизированный кремний. Содержанием водорода обусловлена его более быстрая деградация. Так, кристаллические деградируют на 20% через 25 лет эксплуатации, аморфные быстрее в 2-3 раза. Однако некачественные модели могут потерять эффективность на 20% уже в первый год использования. Это стоит учесть при покупке.
Стоимость
Тут превосходство полностью на стороне аморфных модулей – их цена ниже, чем кристаллических, из-за более дешевого производства. Второе место занимают поли, моно же самые дорогие.
Размеры и площадь установки
Монокристаллические батареи более компактны. Для создания массива требуемой мощностью понадобится меньшее количество панелей по сравнению с другими видами. Так что при установке они займут немного меньше места. Но прогресс не стоит на месте, и по соотношению мощность/площадь поликристаллические модули уже догоняют моно. Аморфные же пока отстают от них – для их установки понадобится в 2,5 раза больше места.
Светочувствительность
Здесь лидируют аморфно-кремниевые модули. У них лучший коэффициент преобразования солнечной энергии из-за водорода в составе элемента. Поэтому они, по сравнению с кристаллическими, в условиях слабой освещенности работают эффективнее. Моно и поли, при плохом освещении работают примерно одинаково – значительно реагируют на изменение интенсивности света.
Годовая выработка
В результате тестирования модулей разных производителей было установлено, что монокристаллические за год вырабатывают больше электроэнергии, чем поликристаллические. А те в свою очередь производительнее, чем аморфные, несмотря на то, что последние вырабатывают энергию и при слабой освещенности.
Можно сделать вывод, что солнечные батареи моно и поли имеют небольшие, но важные различия. Хотя mono все-таки эффективнее и отдача от них больше, но poly все равно будут пользоваться большей популярностью. Правда, это зависит от качества продукции. Тем не менее, большинство крупных солнечных электростанций собраны на базе полимодулей. Связано это с тем, что инвесторы смотрят на общую стоимость проекта и сроки окупаемости, а не на максимальную эффективность и долговечность.
Теперь об аморфных батареях. Начнем с преимуществ: метод их изготовления самый простой и малобюджетный, потому что не требуется резка и обработка кремния. Это отражается в невысокой стоимости конечной продукции. Они неприхотливы – их можно установить куда угодно, и не привередливы – пыль и пасмурная погода им не страшны.
Однако у аморфных модулей есть и недостатки, перекрывающие их достоинства: по сравнению с вышеописанными видами, у них самый низкий КПД, они быстро портятся – эффективность снижается на 40% менее чем за 10 лет, и требуют много места для установки.
