Поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи отличия

При выборе солнечного модуля потребитель часто сталкивается с вопросом, какой модуль выбрать, монокристаллический или поликристаллический? На сегодняшний момент проведено не мало тестов относительно данного вопроса, по результатам которых получены следующие результаты:

После таких результатов можно было бы однозначно сказать, что моно генерирует больше, чем поли в любых условиях, однако не все так просто. Ниже представлен тест солнечных модулей от различных производителей.

Как видно из результатов, поликристаллический модуль REC мощностью 230 Вт продемонстрировал наилучший результат, но обратите внимание, что модули из монокристаллического кремния от производителей CH Solar, CSG PVtech при мощности в 180 Ватт, что на 30% меньше, чем у победителя теста REC 230 Вт Поли, генерируют всего на 1-1,5% меньше энергии. Также обратите внимание, что монокристаллический модуль мощностью 230 Вт от производителя Solar World сгенерировал меньше энергии, чем 180 Вт монокристаллические модули CH Solar, CSG PVtech. В данном тесте Вы можете увидеть насколько падает выработка солнечных модулей с течением времени, модули установленные в 2005 году генерируют значительно меньше, чем модули установленные в 2009 и 2010 году. Основываясь на реальных тестах всемирно известной лаборатории PHOTON нельзя сказать однозначно, какая из технологий лучше. По результатам совершенно очевидно, что суммарная выработка поликристаллических модулей не выше, чем у монокристаллических. Многое зависит от качества солнечных элементов и их фоточувствительности, а также качества сборки и пайки. Особое внимание здесь следует уделить качеству солнечных элементов, а точнее их шунтовому сопротивлению. На данную тему известные европейские компании Q-cells, Solon и Ersol провели исследование , которые показали значительную зависимость между внутренним сопротивлением в солнечных элементах модуля и годовой выработки электроэнергии. Шунтовое сопротивление Rsh солнечных элементов зависит от качества исходного сырья (кремния).

Важно, что Rsh имеет нелинейную зависимость от выработки. При Rsh 2-10 ohm выработка при низкой освещенности минимальна, и в тоже время разницы между Rsh 30 и 200 практически нет. Именно шунтовое сопротивление является основным фактором эффективной выработки энергии модулем в пасмурную погоду, все остальные разговоры о том, что поли лучше моно и наоборот не имеют под собой оснований и являются доводами псевдо инженеров.
По состоянию на 2014 год, более 60% сетевых станций собраны на основе поликристаллических солнечных модулей. Этот факт обосновывается тем, что инвесторы в первую очередь смотрят на общую стоимость проекта и сроки окупаемости, а не на максимальные показатели эффективности станций. При этом доля монокристаллических модулей плавно растет.

Качественный монокристаллический модуль, как правило более эффективен и выдает больше мощности при тех же размерах, но поликристалические модули изготовленные по стандартной технологии всегда дешевле. Выбор всегда остается за Вами.

Основное различие между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями (батареями) состоит в том, что Монокристаллические солнечные панели имеют черный цвет и являются более эффективными и долговечными, тогда как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет и менее эффективны и менее долговечны.

Читайте также:  Газовая колонка нева люкс 5514 не зажигается

Принцип работы солнечных батарей

Основным компонентом элементов солнечных панелей является кремний. Однако чистый кристаллический кремний является плохим проводником электричества. Он является полупроводниковым элементом. Но при изготовлении солнечных элементов в солнечных панелях кремний смешивают с некоторыми другими компонентами, чтобы увеличить проводимость. Эти компоненты увеличивают способность кремния улавливать энергию солнечного излучения и преобразовывать ее в электричество. Есть два основных вида кристаллических солнечных панелей, первый вид это монокристаллические, а второй вид поликристаллические солнечные панели. Монокристаллические солнечные панели являются намного эффективнее в сравнении со вторым видом — Поликристаллическими солнечными панелями.

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Определение Монокристаллических солнечных панелей
  3. Определение Поликристаллических солнечных панелей
  4. Отличие Монокристаллических солнечных батарей от Поликристаллических солнечных батарей
  5. Заключение

Определение Монокристаллических солнечных батарей?

Солнечные панели Монокристаллического типа — это солнечные батареи имеющие темно-черный цвет элемента. Эти батареи являются более эффективными, в отличие от остальных видов панелей. Этот вид панелей ещё называется монокристаллическими клетками. Эти солнечные панели содержат чистые кремниевые элементы. При установке этого типа панелей они занимают меньше места и следовательно, экономят пространство.

Данный вид панелей является самим длинным по форме среди всех типов солнечных панелей произведённых на основе кремния. Однако стоимость этих солнечных панелей высока и эти панели являются самым дорогим типом солнечных батарей. Некоторые из преимуществ монокристаллических солнечных панелей включают в себя высокий уровень эффективности (до 20%), требует меньше места для установки, имеют больший срок службы (около 25 лет) и лучшую производительность при низком уровне солнечного света. К недостаткам относятся: высокая стоимость, температура этих панелей сильно повышается при высоком уровне производительности и тем самым теряется мощность солнечного элемента примерно до 25%.

Что такое Поликристаллические солнечные батареи?

Поликристаллические солнечные батареи (панели) — это солнечные панели синего цвета, которые имеют меньший уровень эффективности. Они также состоят из кремния. Однако в процессе производства требуется вплавить вместе много фрагментов кремниевых пластин, чтобы сформировалась из множества пластин солнечная панель. Из-за этого, такой тип солнечных панелей называют многокремниевыми элементами.

Преимущества использования поликристаллических солнечных панелей включают в себя более простой и дешевый производственный процесс, меньшее количество отходов при производстве солнечных элементов. К недостаткам относятся: повышенная температура при высоком уровне производительности панели и тем самым меньшая эффективность (меньше до 16%) и более низкая производительность.

В чем разница между Монокристаллическими солнечными батареями и Поликристаллическими солнечными батареями?

Монокристаллические солнечные панели — это солнечные панели темно-черного цвета, они более эффективны, чем другие типы панелей. Поликристаллические солнечные панели — это солнечные панели синего цвета, которые имеют меньший уровень эффективности. Монокристаллические солнечные панели имеют темно-черный цвет, в то время как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет.

Кроме того, Монокристаллические солнечные панели хорошо известны, как панели с наибольшим сроком службы (около 25 лет), среди всех остальных типов солнечных панелей произведённых на основе кремния, и имеющие высокую производительность. Тогда как Поликристаллические солнечные панели служат намного меньше, и имеют более низкую эффективность. Монокристаллические солнечные панели дороги, тогда как Поликристаллические солнечные панели сравнительно дешевы.

Читайте также:  Как сделать кокотницы из фольги

Заключение — Монокристаллические солнечные батареи и Поликристаллические солнечные батареи

Существует два основных типа солнечных панелей: Монокристаллические солнечные панели и Поликристаллические солнечные панели. Разница между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями заключается в том, что Монокристаллические солнечные панели имеют черный цвет и имеют высокую производительность, тогда как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет и имеют производительность ниже, чем у Монокристаллических панелей.

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 на солнечные 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%.

Четвертое отличие — это срок службы солнечных батарей. Солнечные батареи были испытаны в полевых условиях на многих установках. Практика показала, что срок службы солнечных батарей превышает 20 лет. Испытания показали снижение мощности модулей за 20 лет примерно на 10%. У монокристаллических солнечных батарей срок службы не менее 30 лет, в то время как у поликристаллических не менее 20 лет.Модули из аморфного кремния (тонкопленочные, или гибкие) имеют срок службы от 7 (первое поколение тонкопленочных технологий) до 20 (второе поколение тонкопленочных технологий) лет. Более того, тонкопленочные модули обычно теряют от 10 до 40% мощности в первые 2 года эксплуатации. Поэтому, около 90% рынка фотоэлектрических модулей в настоящее время составляют кристаллические кремниевые модули.Многие производители дают гарантию на свои модули на период от 10 до 25 лет. При этом они гарантируют, что мощность модулей снизится не более, чем на 10%. Гарантия на механические повреждения дается обычно на срок от 1 до 5 лет. Сами солнечные элементы, используемые в солнечных модулях, имеют практически неограниченный срок службы и показывают отсутствие деградации по прошествии десятков лет эксплуатации. Однако, выработка модулей со временем падает. Это результат 2 основных факторов — постепенное разрушение пленки, используемой для герметизации модуля (обычно используется этиленвинилацетатная пленка — ethylene vinyl acetate; EVA) и разрушение задней поверхности модуля (обычно поливинилфосфатная пленка), а также постепенное замутнение прослойки из EVA пленки, расположенной между стеклом и солнечными элементами.

Читайте также:  Как правильно установить электрическую варочную панель

Герметик модуля защищает солнечные элементы и внутренние электрические соединения от воздействия влаги. Так как практически невозможно полностью защитить элементы от влаги, модули на самом деле "дышат", но это крайне трудно заметить. Влага, попавшая внутрь, выводится наружу днем, когда температура модуля возрастает. Солнечный свет постепенно разрушает герметизирующие элементы за счет ультрафиолетового излучения, и они становятся менее эластичными и более податливыми на механические воздействия. Со временем, это приводит к ухудшению защиты модуля от влаги. Влага, попавшая внутрь модуля, ведет к коррозии электрических соединений, увеличению сопротивления в месте коррозии, перегреву и разрушению контакта или к уменьшению выходного напряжения модуля.

Второй фактор, уменьшающий выработку модуля — это постепенное уменьшение прозрачности пленки между стеклом и элементами. Это уменьшение не заметно невооруженным глазом, но ведет к снижению мощности модуля за счет того, что меньше света попадает на солнечные элементы.

Максимальное ухудшение обычно гарантируется производителями на уровне не более 20% за 25 лет. Однако испытания на реально работающих модулях показали, что их выработка за 30 лет уменьшилась не более, чем на 10%. Очень многие из этих модулей и до сих пор работают с заявленными при производстве параметрами (т.е. нет деградации). Поэтому можно смело говорить, что модули будут работать не менее 20 лет, и с высокой вероятностью обеспечат высокие показатели и через 30 лет с момента начала работы.

Итак, перечислим основные отличия монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей:

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.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector