Монокристал эсвэл поликристал нарны хавтанг юу сонгох вэ? Монокристал эсвэл поликристал нарны хавтан аль нь илүү дээр вэ?
Ирсэнтэй хамт хамгийн сүүлийн үеийн хөгжилшинжлэх ухаан, технологийн салбарт нарны модулиудын хүрээ аажмаар өргөжиж байна. Гэхдээ хэрэглэгчдийн дунд урьдын адил дан болон поликристалл цахиураар хийсэн нарны зайн хавтангууд алдаршсаар байна.
Нэг талст нарны хавтан
Нэг талст цахиур дээр суурилсан нарны эсийг үйлдвэрлэх нь хамгийн их ашиг олох боломжийг олгодог маш сайн гүйцэтгэлхамгийн өндөр цэвэршилттэй учраас арилжааны хэрэглээний модулиудын дунд фотоволтайк хувиргалтын үр ашиг эх материал(монокристал цахиур). Нэг болорын үр ашиг нарны эсүүд(ийм модулиудыг үйлдвэрлэдэг) 19-22% хүртэл хүрдэг; Нэг болор нарны батерейны үр ашиг тус тус 16-18% байна.
Өндөр чанартай түүхий эдээс шалтгаалан нэг талст нарны хавтангууд байдаг хамгийн сайн гүйцэтгэлгэрэлтүүлгийн бага түвшинд (үүлтэй нөхцөлд) ажиллахад зориулагдсан. Намрын улиралд эрчим хүч үйлдвэрлэхэд юу чухал вэ өвлийн улирал, ялангуяа Украинд нарны хавтанг ашиглах үед. Түүнчлэн хүйтэн жавартай үед нэг талст эсүүд илүү үр дүнтэй ажилладаг тул өвлийн улиралд нэг болор нарны хавтанг ашиглах нь илүү практик юм.
Хэрэв зорилго нь нэгж талбайд хамгийн их үүслийг авах юм бол зөвхөн нэг талст модулийг ашиглах ёстой.
Поликристал нарны эсүүд
Поликристалл нарны зайн гол давуу тал нь тэд хямд байдаг, учир нь эх материалын өртөг (олон талст хавтан) бага боловч ийм модулиудын үр ашиг бага байдаг. Суулгасан хүчин чадлын нэгжид хамгийн их цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх ажил байхгүй бол тэдгээрийг ашиглах нь зүйтэй. Хэрэв танай нутагт удаан хугацааны туршид гэрлийн түвшинд мэдэгдэхүйц ялгаа байхгүй бол.
Гадаад төрх
Нэг болор нарны зай үйлдвэрлэх түүхий эд нь тусгай өсөлтийн вакуум зууханд ургуулж гаргаж авсан цахиурын нэг талст юм. Ийм бүтээгдэхүүний цэвэршилт нь 99.999%, эндээс мэдэгдэхүйц юм хамгийн өндөр үр ашигполикристал элементүүдтэй харьцуулахад. Зууханд цахиурын болор нь цилиндр хэлбэрээр ургадаг, хэрвээ үүнийг ялтсууд болгон хуваасан бол бид тойрог авах болно).
Зууханд ургаж буй цахиурын болор нь цилиндр хэлбэртэй байдаг
Цаашид ийм бөөрөнхий хавтангаар нарны зай хийж, түүнийгээ бэлэн нарны хавтан болгон угсарвал үр ашиггүй хавтангийн талбай ихтэй болно. Харин дугуй тавагнаас дөрвөлжин хайчилж авбал маш их үйлдвэрлэлийн хаягдал гардаг. Тиймээс баталсан стандарт хэлбэрнэг талст нарны эсүүд гэж нэрлэгддэг псевдоквадрат. тэр хамгийн сайн шийдэлмонокристал нарны хавтангийн ашиглалтын талбайг оновчтой болгож, үйлдвэрлэлийн хог хаягдлыг багасгах.
Псевдоквадрат монокристалл нарны зай
Поликристалл нарны батерейны элементүүд (эсүүд) үйлдвэрлэх нь технологийн хувьд илүү хялбар байдаг тул элементүүд нь өөрсдөө хамаагүй хямд байдаг. Ихэнхдээ хайлсан цахиуртай тигель нь нэг талст элемент үйлдвэрлэхээс хамаагүй бага байдаг бөгөөд бүрэн хөргөх хүртэл жигд хөргөдөг. Үүссэн ембүү нь хүссэн хэлбэрийн ялтсууд болгон хуваасан. Гаднах байдлаар, олон талст нарны хавтангийн элемент нь харагдахуйц жигд бус бүтэцтэй тул монокристаллаас ялгахад хялбар байдаг.
хөгшрөлтийн нөлөө
Аливаа нарны хавтангийн ашиглалтын жил бүр тэдний гүйцэтгэл бага зэрэг буурч, "хөгшрөлт" тохиолддог гэж бид хэлж чадна. Мөн монокристалл нарны эсийн хувьд энэ нөлөө нь хамаагүй бага байдаг нь тэдний жигд бүтэцтэй холбоотой юм. Жишээлбэл, нэг болор элементүүд 25 жилийн дотор 17-20% -иар хөгширдөг бол нэг болор элементүүдийн хувьд энэ үзүүлэлт бүх 30% -иас давж болно.
Гүйцэтгэлийн харьцуулалт
2000-аад оны эхэн үед бөөнөөр үйлдвэрлэсэн нарны зайн хавтангуудын "өсөлт"-өөс хойш ашиглалтын үр ашгийн хувьд моно-цахиур эсвэл олон цахиурын аль нь илүү тохиромжтой вэ гэсэн маргаан өрнөж байна.
Энэ нийтлэлд бид гүнзгийрүүлэхгүй онолын шинжилгээ физик үйл явц, мөн бид зөвхөн бэлэн байгаа статистик мэдээлэлд анхаарлаа хандуулах болно.
Фотоволтайк модулиудын үр ашгийн талаархи хамгийн бодитой мэдээлэл бол Photon International сэтгүүлийн ивээл дор хийгдсэн бүрэн хэмжээний туршилтын өгөгдөл юм (өөр өөр үйлдвэрлэгчдийн модулиудыг ижил нөхцөлд суурилуулсан, бүлэг тус бүрт үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний тусдаа тоолуур суурилуулсан). Туршилтын газар - Аахен, Герман.
Харьцуулахын тулд үр дүнгийн параметрийн хувьд модулийн нэрлэсэн хүчин чадал дээр үндэслэн гаргаж авсан энергийн тооцоолсон энергийн харьцаагаар тодорхойлогдсон "үйлдвэрлэлийн хүчин зүйл" параметрийг авсан. бодит нөхцөл орчин(гэрэлтэл, температур гэх мэт). 2013, 2014 оны үр дүнгээс харахад удирдагчдын хувьд дараахь утгыг авсан.
|
Компани |
Субстрат материал |
Газар 2013 |
2013 оны хувь |
|
ET нарны үйлдвэр |
|||
|
Серафим нарны систем |
|||
|
ET нарны үйлдвэр |
|||
|
Хареон нарны технологи |
Бид үүнийг харж байна:
ТОП-3: моно цахиур 100%; ТОП-5: моно цахиур 80%; ТОП-10: моно цахиур 60%.
|
Компани |
Субстрат материал |
Газар 2014 |
2014 он хувь |
|
Хуанхэ фотоволтайк технологи |
|||
|
ET нарны үйлдвэр |
|||
|
Серафим нарны систем |
|||
|
Хареон нарны технологи |
|||
Бид үүнийг харж байна:
ТОП-3: моно цахиур 100%; ТОП-5: моно цахиур 80%; ТОП-10: моно цахиур 70%.
Тиймээс дээжийг хаана байна суурь материал monosilicon ашигласан бөгөөд эдгээр туршилтууд нь эрчим хүч үйлдвэрлэхэд илүү үр дүнтэй болохыг харуулсан. Өөр бодитой харьцуулсан туршилтын үр дүн гараагүй тул бид монокристалл нарны хавтанг ашиглахыг зөвлөж байна.
Манай үйлдвэр “Пролог Семикор” үйлдвэрлэдэг нарны модулиудзөвхөн нэг талст нарны эсүүдээс. Хэрэв та Украинд үйлдвэрлэсэн иж бүрэн нарны зай хураагуур авах сонирхолтой байгаа бол сайтын цэсэн дэх "Манай дэлгүүр" дээр дарж манай дэлгүүрийг зориорой. Мөн бид Украины бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахад 10% -ийн нэмэлт төлбөртэй "Ногоон тариф" -ийг хэрэгжүүлэх талаар зөвлөгөө өгөх боломжтой.
Поликристал ба монокристал нарны эсүүдбайшин, аж ахуйн нэгжүүдэд эрчим хүчний хангамжийн бие даасан эх үүсвэрийг суурилуулах боломжийг танд олгоно. Өнөөдөр нарны хавтангийн ачаар та дараахь зүйлийг хийх боломжтой.
Хувийн орон сууц, оффисын барилга, шатахуун түгээх станц, хүлэмж, цахилгаан станцуудыг бие даасан болон нөөц эрчим хүчээр хангах. фермүүд, лангуу.
Цэцэрлэгт хүрээлэн, цэцэрлэгт хүрээлэн, гудамж, хурдны замыг гэрэлтүүлэх;
Алслагдсан харилцаа холбооны байгууламжуудыг цахилгаан эрчим хүчээр хангах.
Хий, газрын тос дамжуулах хоолойн ажиллагааг сайжруулах;
Усан хангамжийн системийг эрчим хүчээр хангах, түүнчлэн давсгүйжүүлэх.
Төрөл бүрийн хэрэгслээр цэнэглэгээрэй (явган аялал, хотоос гадуур аялалд хамаатай).
Нарны хавтанг худалдаж авахаасаа өмнө юуны түрүүнд тэдгээрийн төрлийг шийдэх хэрэгтэй. Тодорхой өөрчлөлтийг сонгохдоо дүрмээр бол бүх параметр, шинж чанарыг харгалзан үздэг. Энэ нийтлэлд нарны хавтангийн үндсэн параметрүүдийг авч үзэх болно гэрийн хэрэглээ, тэдгээрийн давуу болон сул талууд, түүнчлэн сонгосон загварыг ашиглах боломж.
Энэ нэр томъёог мөн анхаарна уу нарны хавтаннарны модуль, нарны хавтан гэх мэт хэд хэдэн ижил утгатай бөгөөд эдгээр нь бүгд цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг фотоволтайк нарны эсийн ангиллыг төлөөлдөг.
Кристал цахиурын шинж чанарууд
Өнөөдрийг хүртэл эрчим хүчний шууд хөрвүүлэгчдийн дийлэнх нь нарны цацрагцахилгаан энерги болгон цахиураар хийсэн. Нэг талст цахиур ашиглан хийсэн батерейнууд нь хувийн санд ашиглах монокристал нарны хавтанг нийлүүлэх зах зээлийн 95% -ийг бүрдүүлдэг.
Янз бүрийн цэвэршилттэй цахиурыг фотоволтайкийн хэрэглээнд ашигладаг. Энэ параметр нь элементийн молекулуудын дарааллыг тодорхойлдог болор тор. Цахиурын бүтэц нь илүү эмх цэгцтэй байх тусам түүн дээр суурилсан төхөөрөмжүүдийн гүйцэтгэл өндөр байдаг. голчлон энэ хүчин зүйлээс хамаарна.
Цахиурын бүтцийг өндөр түвшинд эрэмбэлэх нь үнэтэй технологийн процесс юм. Үүний үр дүнд, Цахиурын болорын цэвэр байдлын зэрэг нь үргэлж тодорхойлох хүчин зүйл биш юм.Нарны хавтанг сонгохдоо илүү чухал үзүүлэлт бол бүтэц, орон зайн гадаргууг ашиглах үр ашиг, эдийн засгийн ерөнхий үр ашиг юм.
Ингээд дүгнэж болохоор байна талст цахиур- энэ нь моно- ба поликристалл гэж хуваагддаг бүх фотоволтайк эсийн үндэс суурь юм.
Нэг талст нарны хавтан
Нэг талст цахиураас (моно-Si) хийсэн фотоэлементүүдийн нэг онцлог шинж чанар нь гадаргуугийн өнгө, ерөнхий дүр төрхийн жигд байдал юм. Эдгээр үзүүлэлтүүд нь нэг талст ширхэгийн хэмжээг тодорхойлдог. Нэг талст цахиурын ембүү нь түүхий эдээс үйлдвэрлэлд ургадаг бөгөөд болор торны давтамж, бүтцийн хувьд нэлээд өндөр хувьтай байдаг.
Нэг талст нарны хавтанд ашигладаг фотоволтайк эсүүд нь цахиурын ембүүгээр хийгдсэн байдаг. цилиндр хэлбэртэй. Энэ тохиолдолд ембүүг нэмэгдүүлэхийн тулд бүх талаас нь таслав гүйцэтгэлийн шинж чанарболон зардлыг бууруулах. Энэ процесс нь нарны хавтангийн дан талстуудын харагдах байдлыг тодорхойлж, түүнийг нэлээд жигд болгодог. Тиймээс бид нэг талст нарны хавтанг авдаг.
Тиймээс поликристалл нарны эсүүд болон моносиликоноос аналоги хоёрын гол ялгаа нь хавтангийн хэлбэр юм. Нэг болор бүтцэд тэдгээр нь псевдо-дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг.
Монокристалл нарны хавтангийн давуу талууд нь дараах байдалтай байна.
- — Өндөр бүтээмжтэй материалын өндөр бүтэцтэй холбоотой. Ийм бүтцийн бүтээмж 17-22% хооронд хэлбэлздэг.
- — буурах ерөнхий хэмжээсүүд ижил шинж чанартай аналогитай харьцуулахад эрчим хүчний өгөгдсөн утгыг хангах загвар. Тэдгээр. 10 ваттын хүчийг авахын тулд хамгийн жижиг моно-цахиур хавтан шаардлагатай.
- — Хамгийн их эдэлгээбүх төрлийн хавтангийн дунд. Тохиромжтой хэрэглээтэй бол монокристал нарны хавтанг 25 жилийн дотор 1 удаа худалдаж аваад суурилуулахад хангалттай.
Нэг талст нарны хавтангийн сул тал:
- — Нэг талст нарны хавтангийн өндөр өртөг. Хэрэв үнэ нь удаан эдэлгээ, эрчим хүчний хэмнэлтээс хамаагүй илүү тодорхойлогч хүчин зүйл бол бусад төрлийн хавтангууд, ялангуяа поликристалл хавтанг сонгох нь илүү ухаалаг хэрэг болно.
- - хавтангийн бага зэрэг бохирдол эсвэл бүтцийн нэг хэсгийг бүрхсэн сүүдэр нь бүхэл гинжин хэлхээний гүйцэтгэлийг алдахад хүргэдэг. Энэ сул талыг арилгахын тулд жигд бус гэрэлтүүлгийн улмаас бүх хэлхээний гүйцэтгэлийг тэнцүүлэх зориулалттай микроинвертер ашиглахыг зөвлөж байна.
Поликристал нарны хавтан
Поликристал цахиураар хийсэн нарны зайнууд нь 1981 оноос хойш эрчим хүч хувиргадаг бүтээгдэхүүний зах зээлд танигдсан. Тэдний үйлдвэрлэл нь Czochralski аргыг ашиглан нэг талстыг ургуулах технологийн нарийн төвөгтэй процессыг шаарддаггүй. Цахиурын түүхий эдийг хайлуулж, хайлуулах тусгай хэвэнд цутгахад хангалттай. Үүний дараа блокуудыг дөрвөлжин хэлбэртэй хавтан болгон хуваасан. Үр дүн нь поликристалл нарны эсүүд юм.
Поликристалл батерейны давуу талууд:
- - үйлдвэрлэлийн нийт зардлыг бууруулах. Ялангуяа үйлдвэрлэсэн хог хаягдлын хэмжээг мэдэгдэхүйц бууруулж, дахин боловсруулах, устгах зардлыг бууруулж байна.
- - үйлдвэрлэлийн согогийн бага хувь.
Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн поликристал нарны хавтангууд нь дараахь сул талуудтай байдаг.
- -Поликристал нарны хавтан нь цохилтод тэсвэртэй өндөр температур, нэг талст цахиураар хийсэн аналогиас ялгаатай. Хэт өндөр температурт өртөх нь бүтцийн гүйцэтгэл, түүний бат бөх байдалд сөргөөр нөлөөлдөг. Гэхдээ нөлөөллөөс хойш энэ нөлөөшинж чанар нь бүхэлдээ ач холбогдолгүй тул үүн дээр анхаарлаа хандуулах нь үнэ цэнэтэй зүйл биш юм.
- - гүйцэтгэл нь 14-18% байдаг бөгөөд энэ нь нэг болор батерейгаас 5% бага байна.
- - Поликристал нарны хавтанг суурилуулахдаа орон зайн үр ашиг нь аналогиас бага байна. Эрчим хүчний шинж чанарын ижил үзүүлэлтүүдийг олж авахын тулд том талбайг ашиглах шаардлагатай.
- - бүтцийн гадаад төрх байдлын нэг төрлийн бус байдал. Тусгай тусгалын эсрэг бүрээсийг ашиглах үед энэ дутагдалбараг үл үзэгдэх болно.
Нимгэн хальсан хавтангийн шинж чанар.
Аморал нарны хавтан Үйлдвэрлэлийн үйл явц нимгэн хальсан хавтанҮндсэн субстрат дээр нимгэн хальс хэлбэрээр фотоволтайк материалыг вакуумаар буулгахаас бүрдэнэ. Шаардлагатай шинж чанараас хамааран ашигладаг янз бүрийн төрөлсубстрат ба шүршдэг бодисын төрөл. Ялангуяа, нимгэн хальсыг буулгах материалууд нь аморф цахиур (a-Si), кадми теллурид (CdTe), зэс, индий, галли, селенийн нэгдлүүд - селенид (CIS / CIGS), янз бүрийн органик элементүүд (OPC) юм.
Нимгэн хальстай нарны зайн үр ашиг нь технологийн процессын чанар, цэвэр байдлаас хамаардаг бөгөөд 7-13% хооронд хэлбэлздэг. Технологийг хөгжүүлж, инноваци нэвтрүүлснээр үр ашгийн урьдчилсан өсөлт 3% байх болно. 2000-аад онд нимгэн хальсан хавтангийн зах зээл ихээхэн өссөн. Энэ нь нимгэн хальсыг буулгах технологийг хөгжүүлж, үйлдвэрлэлийн түвшинг ерөнхийд нь хөгжүүлсэнтэй холбоотой юм. Ийнхүү нарны зай хураагуур худалдаж авахад хялбар болж, үнэ нь ч боломжийн болж байна.
Нимгэн хальстай батерейны давуу талууд:
- - үйлдвэрлэлийн өртөг бага, тиймээс илүү их бага үнэбүхэлд нь самбар дээр.
- - өндөр жигд байдлаас шалтгаалан бүтцийн гоо зүйн дүр төрх.
- - үйлдвэрлэх боломж уян хатан бүтэц
- - Халаалт эсвэл шууд бус гэрэлтүүлгийн улмаас гүйцэтгэлийн алдагдлын тоо буурсан.
Үүний зэрэгцээ нимгэн хальсан бүтэц нь хэд хэдэн сул талуудтай байдаг.
- - хангалттай хэрэгтэй том дөрвөлжиншаардлагатай хэмжээний хөрвүүлэлтийг хангах угсралтын бүтэц нарны эрчим хүч.
- - илүү олон хавтан суурилуулах нь нэмэлт холбох хэрэгсэл, суурилуулах зардлыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай.
- - ийм хавтангийн ашиглалтын хугацаа нь талст хэлбэрийн аналогиас бага байна.
Гэсэн хэдий ч байшин, зуслангийн байшинг цахилгаан эрчим хүчээр хангахын тулд хувийн өрхүүдэд ямар хавтанг ашиглахад хамгийн тохиромжтой вэ?
Шийдвэрт энэ асуудалНарны энергийн фотоэлектроник хувиргагчийн чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжилтнүүдтэй зөвлөлдөж, талбайгаас эхлээд бэхэлгээний гадаргууг гэрэлтүүлэх хүртэлх бүх хүчин зүйлийн тоон болон чанарын үнэлгээг хийх нь гэмтээхгүй. Энэхүү зөвлөгөө нь танд яг юу хэрэгтэй байгааг тодорхойлох боломжийг олгоно.
- Хэрэв суулгахад хангалттай зай байхгүй бол анхаарлаа хандуулаарай монокристалл батерейнуудхамгийн их бүтээмжтэй. Харамсалтай нь одоогийн байдлаар Оросын зах зээлфотоэлектроник бүтээгдэхүүн, ялангуяа хувиргагч, элементийн сонголт хязгаарлагдмал бөгөөд хамгийн их магадлалтай, түүнчлэн шаардлагатай загвар эсвэл кино найрлагын модулиудын сонголт. Энэ тохиолдолд та модулиудыг гадаадаас захиалах эсвэл Орост урьдчилан захиалгаар худалдаж авах шаардлагатай байж магадгүй юм. Гэсэн хэдий ч, онд Энэ тохиолдолдбатерейны үнэ өндөр байх болно.
- Хэрэв материал, ажлын үнийн хүрээ илүү чухал бол хамгийн сайн сонголт- поликристал хавтан дээрх бүтцийг ашиглах. Эдгээр нь танд нэлээд сайн гүйцэтгэлийн үзүүлэлтүүдийг өгөхөөс гадна мөнгө хэмнэх боломжийг олгоно.
- Нимгэн хальсан хавтанг сонгохдоо суурилуулах шаардлагыг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Нэмэлт зардал суурилуулах ажилэцсийн төсөвт чухал нөлөө үзүүлнэ.
- Нарны хавтангийн төрөл, хэмжээг шийдсэний дараа та хийх ёстой зүйл бол шаардлагатай блокуудыг худалдан авч, суурилуулж, байгаль орчинд ээлтэй аль нэгийг ашиглахад таатай байх болно. аюулгүй арга замууддотоодын хэрэгцээнд зориулж цахилгаан эрчим хүч авах.
Нарны батерейг сонгохдоо тэдгээрийн ашиглалтын параметрүүд (үр ашиг, хүч, гаралтын хүчдэл гэх мэт) болон тэдгээрт ашигласан фотоэлементүүдийн төрлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй. Өнөөдөр моно- болон полисиликон эсийн нарны хавтангууд нь хамгийн түгээмэл байдаг тул ихэвчлэн эдгээр хоёр төрлөөс сонголт хийдэг.
Тэдний үйл ажиллагааны зарчим ижил боловч поликристал ба нэг талст нарны эсүүд бие биенээсээ эрс ялгаатай байдаг. Мөн бид зөвхөн бодит параметрүүдийн тухай яриагүй (жишээлбэл, үр ашиг). Янз бүрийн нөхцөлд үйл ажиллагааны явцад эсийн зан төлөвт ялгаатай байдаг.
Гадаад төрх
Гэсэн хэдий ч гадаад төрх нь хамгийн түрүүнд анхаарал татдаг зүйл юм. Monocell нь дөрвөлжин хэлбэртэй, зүсэгдсэн булантай, жигд гадаргуутай байдаг. Энэ нь нэг талстыг үйлдвэрлэх, талст бүтцийн онцлогтой холбоотой юм. Цахиурын талстыг ургуулахдаа цилиндр хэлбэртэй хоосон зайг олж авдаг бөгөөд тэдгээрийг цааш боловсруулсны дараа ийм "псевдо-дөрвөлжин" хавтан болгон хуваасан. Мөн гадаргуугийн жигд байдал нь ажлын хэсгийн хатуу болор бүтцээр тодорхойлогддог.
Поликристал эсүүд нь тэгш дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг. Тэдгээрийг үйлдвэрлэх явцад завсрын шатанд дөрвөлжин (эсвэл тэгш өнцөгт) хавтан болгон хуваасан призматик хоосон зайг олж авдаг. Тэдний гаднах гадаргуу нь цахиурын полиструктурын улмаас нэг төрлийн бус байдаг.
Энэ нь моно- ба полиэлел дээрх модулиудын хоорондох анхны ялгааг илэрхийлдэг. Энэ бол дүүргэлтийн нягтрал юм. Поликристал элементүүдбүхэлд нь дүүргэх ашиглах боломжтой талбайбатерейнууд, харин моноэлементүүдийн хооронд ашиглагдаагүй хоосон зай үлддэг. Энэ нь бие даасан эсийн үр ашгийн ялгааг үл харгалзан нэгж талбайд ногдох полимодулийн гүйцэтгэл илүү өндөр байж болно гэсэн үг юм.
Гүйцэтгэл ба үйл ажиллагааны онцлог
Моноселлертэй нарны хавтангууд нь ихэвчлэн өндөр үр ашигтай ажилладаг. Энэ нь моноэлементийн үр ашиг нь polycell-ээс өндөр байдагтай холбоотой юм. Хэдийгээр энэ ялгаа нь хувийн жингийн хувьд тийм ч их биш боловч нарны цахилгаан станцуудын хувьд энэ нь чухал ач холбогдолтой байж болох юм, учир нь батерейны гүйцэтгэл нь системийн параметртэй тохирч байх ёстой.
Үүнээс гадна, дан талстууд нь илүү үр дүнтэй ажилладаг сөрөг температур. Тиймээс, хэрэв та өвлийн улиралд (эсвэл жилийн турш) нарны хавтанг ашиглахаар төлөвлөж байгаа бол энэ сонголтыг сонгох хэрэгтэй. Гэсэн хэдий ч, үүлэрхэг, бүрхэг нөхцөлд олон талст элементүүд бага зэрэг илүү сайн ажилласан. Гадаргуугийн янз бүрийн бүтэцтэй тул тэдгээр нь сарнисан гэрлийг илүү үр дүнтэй авдаг тул улирлын бус ашиглахад илүү тохиромжтой. Гэсэн хэдий ч monocell үйлдвэрлэлийн технологи хөгжихийн хэрээр бүтээмжийн бууралтын ялгаа хамаагүй багассан.
Өөр нэг тал бол эсийн хөгшрөлт юм. Өөрөөр хэлбэл, цаг хугацааны явцад гүйцэтгэлийн алдагдал. Моно батерейны хувьд энэ үзүүлэлт арай доогуур байгаа нь тэдний бүтцийн жигд байдалтай холбоотой юм. Тиймээс, 25 жилийн дотор моноцеллууд 20 орчим хувиар хөгширдөг бол полимодулийн хувьд үр ашгийн бууралт 30% хүрч болно.
Үнэ
Янз бүрийн фотоэлел дээрх нарны хавтангууд нь өөр өөр зардалтай байдаг. Монокристал хавтангийн үнэ арай өндөр (ихэвчлэн 10% дотор) байдаг нь илүү үнэтэй байдаг. технологийн процессмөн өндөр цэвэршилттэй цахиур ашиглах хэрэгцээ.
Тиймээс аль модулийг сонгохоо шийдэхийн өмнө тэдгээрийг ашиглах нөхцөл, суурилуулах байршил, төсөв зэргийг шийдэх хэрэгтэй. Үнэндээ, нарны цахилгаан станцАль самбар нь гүйдэл үүсгэдэг нь хамаагүй, гол зүйл бол гаралтын хүч ба хүчдэлийн үзүүлэлт юм. Эдгээр утгууд нь өөр өөр төрлийн эсүүд дээрх бүтээгдэхүүний хувьд ижил байж болох бөгөөд тэдгээр нь зөвхөн гадаргуугийн талбайн хувьд ялгаатай байх болно. Тиймээс, хэрэв хэмжээс нь тийм ч чухал биш бол та ижил хүчин чадалтай (поликристал дээр) нарны хавтанг худалдаж авах боломжтой, гэхдээ арай том талбайтай бол арай бага зардал гарах болно.
Сайн уу. Би 20 ваттын поликристалл нарны хавтангийн тоймыг санал болгож байна.
Шүүмж нь зарим онол, суурилуулах зөвлөмж, гэрэлтүүлгийн янз бүрийн түвшний үндсэн шинж чанаруудыг арилгахыг агуулдаг.
Товчхондоо: самбар ажиллаж, зарласан хүчийг үйлдвэрлэдэг.
Ерөнхийдөө...
Бяцхан онол:
Нарны хавтан (Нарны зай)- хэд хэдэн хосолсон фотоэлектрик хувиргагч (фотосел) - нарны энергийг шууд цахилгаан гүйдэл болгон хувиргадаг хагас дамжуулагч төхөөрөмж.Одоогийн байдлаар бүх төрлийн нарны хавтангаас нарны хавтанг хамгийн өргөнөөр ашиглаж байна. монокристалболон поликристалл, сүүлийнх нь ихэвчлэн "олон талст нарны хавтан" гэж нэрлэдэг.
Хийх материал монокристал нарны хавтан, нь хэт цэвэр цахиур бөгөөд радио электроникийн хагас дамжуулагч төхөөрөмж үйлдвэрлэхэд ашигладаг бөгөөд сайн эзэмшсэн. орчин үеийн үйлдвэрлэл. Цахиурын монокристал саваа аажмаар ургаж, цахиурын хайлмалаас сугалж, дараа нь 0.2-0.4 мм-ийн зузаантай хэсэг болгон хувааж, нарны хавтанг бүрдүүлдэг фотоволтайк эсийг үйлдвэрлэхэд дараагийн боловсруулалтын дараа аль хэдийн ашигладаг.
Цахиурын хайлмалыг аажмаар хөргөхөд энэ нь үүсдэг поликристалл цахиурхийхэд ашигладаг поликристал нарны хавтан. Энэ тохиолдолд хайлмалаас цахиурын талстыг татах ажиллагааг бүрэн орхигдуулж, процесс нь өөрөө нэг талст цахиур үйлдвэрлэхээс бага хөдөлмөр шаарддаг бөгөөд үүний дагуу ийм нарны зай хямд байдаг.
Үндсэн "моно" ба "поли" болор төрлүүдийн ялгаанарны хавтан:
- Хөрвүүлэх үр ашигнарны эрчим хүчийг цахилгаан . Цуврал үйлдвэрлэлийн монокристал хавтангийн үр ашиг нь дээд тал нь 22%, сансрын технологид ашиглагддаг - бүр 38% хүртэл байдаг. Олноор үйлдвэрлэх зориулалттай поликристал хавтан- үр ашиг нь дээд тал нь - 18%.
- Гадаад төрх . Монокристалл нарны хавтангууд нь бөөрөнхий булантай байдаг. Тэдний хэлбэрийн бөөрөнхий байдал нь үүнтэй холбоотой юм нэг талст цахиур, үйлдвэрлэлийн явцад хүлээн авах цилиндр хэлбэртэй хоосон зай. Нарны модулиудын поликристал элементүүд нь дөрвөлжин хэлбэр, учир нь үйлдвэрлэлийн явцад тэдгээрийн хоосон зай нь мөн дөрвөлжин хэлбэртэй байдаг.
- Үнэ. Нэг талст нарны хавтан нь цахилгаан цахиураас хамаагүй илүү үнэтэй (ойролцоогоор 10%).
Үүний үр дүнд бид поликристал нарны модулиудыг ашиглах нь илүү ашигтай гэж хэлж болно - ижил хүч чадалтай нь монокристал модулиудаас арай том талбайтай боловч арай хямд байдаг.
Онол хангалттай гэж бодож байна, та тоймыг үргэлжлүүлж болно.
Тойм баатар:
Самбар нь энгийн саарал өнгийн багцаар ирсэн (би зураг аваагүй), багц дотор самбар өөрөө хэд хэдэн давхаргаар полиэтилен хөөсөөр ороосон байна. Гэхдээ мэдээжийн хэрэг энэ нь хангалтгүй байсан бөгөөд самбарын булангууд бага зэрэг гэмтсэн. Гэхдээ миний баяр баясгалан нь самбар өөрөө гэмтээгүй.
Самбарын хэмжээ: 47х35х2 см Жин 2 кг орчим. Бүтцийн хувьд самбар нь өөрөө хүрээ рүү ордог хөнгөн цагаан профильмөн цагаанаар наасан силикон чигжээс. Ар талд нь байна суурилуулах хайрцаг, үүнд 3 метрийн кабелийг самбарт гагнаж байна. Мөн энэ хайрцагт Schottky диод байдаг. Тэгш бус гэрэлтүүлгийн үед урвуу гүйдэл үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд хэд хэдэн хавтанг батерейнд нэгтгэх үед шаардлагатай. Кабелийн нөгөө үзүүрт матрын хавчааруудыг суурилуулсан. Самбарын үндсэн параметрүүд нь бэхэлгээний хайрцгийн доор байрлах наалт дээр байрладаг.
Самбарыг задалсны дараа би нэн даруй шалгахаар шийдсэн бөгөөд үүний тулд би 12 вольтын LED бөгжийг матартай холбосон. Энэ нь аслаа. Түүгээр ч барахгүй бүрэнхий харанхуйд ч гэсэн хөшиг, хөшиг татсан (гэрэлтүүлгийн хэмжээ 42.5 люкс):
Нарны хавтанг суурилуулах (суурилуулах):
Нарны зайг хамгийн их гэрэлтдэг газар байрлуулж, мод, барилга байгууламжийг бүрхэхгүй байх ёстой. хамгийн их хамгийн сайн газарнь барилгын дээвэр эсвэл тусгай дэмжлэг, арай муу - хана.Хавтанг суурилуулахдаа налуу болон азимутын өнцгийг ажиглах шаардлагатай. Дэлхийн бөмбөрцгийн хойд хагасын оршин суугчдын хувьд хамгийн оновчтой азимут нь 180 градус (хатуу өмнөд) юм. Дэлхийн бөмбөрцгийн өмнөд хагасын хувьд мэдээж эсрэгээрээ. Суурилуулалтын талбайн уртраг нь хамаагүй. Налуугийн өнцөг нь өргөрөгөөс хамаарна, i.e. экватор руу ойртох тусам давхрагатай харьцуулахад хазайлтын өнцөг бага, харин туйл руу ойртох тусам өнцөг их болно. Энэ өнцгийг тооцоолох хамгийн хялбар арга бол . Миний оршин суугаа газрын хувьд энэ өнцөг 44 градус байна. Би баруун өмнөд хананд суурилуулсан агааржуулагчийн гаднах хэсэгт хяналттай самбар суурилуулахаар шийдсэн. орон сууцны барилга. Энэ газар тийм ч тохиромжтой биш, гэхдээ би хамгийн сайныг нь олсонгүй.
Туршилт:
Би самбарын шинж чанарыг гурван цаг хугацаанд буудсан: өглөө нь байшингийн сүүдэрт, бүрхэг өдөр, нартай өдөр - хамгийн тохиромжтой нөхцөл. Ачааллын хувьд би Зөвлөлтийн утсаар ороосон 100 Ом хувьсах резистор болон 50 Ом-оос 300 Ом хүртэлх нэмэлт тогтмол резисторыг ашигласан. Сүүлийн шалгалтанд хамгийн их хүчхувьсах резистороос утаа гарч байсан :)Өглөө:
Муу өдөр байна:
Нартай өдөр:
Практик хэрэглээ:
Учир нь практик хэрэглээ, нарны хавтан нь өөрөө ихэвчлэн хангалтгүй байдаг, учир нь. Гаралтын гүйдэл нь гэрэлтүүлгээс ихээхэн хамаардаг. Шөнийн цагаар нарны хавтан бараг цахилгаан үүсгэдэггүй. Тиймээс нарны зайг батарейгаар дүүргэх ёстой. Маш их энгийн хувилбарта хяналттай самбарыг 12 вольтын машины батерейнд шууд холбож, 12 вольтын ачааллыг ижил зайд холбож болно. Гэхдээ энэ тохиолдолд хүчдэлийг гараар хянах шаардлагатай зайхэт цэнэглэх эсвэл гүн цэнэггүй болгохоос сэргийлнэ. Мөн нарны хавтанг хамгийн их чадлын цэг дээр ачаалах нь зүйтэй. Энэ процессыг автоматжуулахын тулд тусгай нарны хавтангийн хянагчуудыг ашигладаг. MPPT эсвэл PWM гэсэн 2 төрлийн хянагч байдаг. Энэ нь юу вэ, тэдгээрийн ялгаа нь юу вэ, би энд тайлбарлах нь үнэ цэнэтэй зүйл биш гэж бодож байна. Би аль хэдийн шуудангаар 2 хянагчтай байна, тэд ингэж ирдэг, би хянаж үзээд бүх зүйлийг нарийвчлан хэлье. Энэ нь энэхүү тоймны үргэлжлэл байх болно.Үр дүн:
Шалгасан нарны хавтан нь бүрэн ажиллагаатай бөгөөд суурилуулалтын тохиромжгүй нөхцлийг харгалзан зарласан эрчим хүчийг үйлдвэрлэдэг.Миний тойм хэрэг болно гэж найдаж байна, уншсанд баярлалаа :)
Бүтээгдэхүүнийг дэлгүүрээс шүүмж бичих зорилгоор өгсөн. Сайтын дүрмийн 18-р зүйлийн дагуу тоймыг нийтэлсэн.
Би +33 худалдаж авахаар төлөвлөж байна Дуртай зүйлд нэмнэ үү Шүүмж таалагдсан +48 +792018 оны зургадугаар сар
Нарны эрчим хүчийг хуримтлуулах чадвартай төхөөрөмж бүтээх санаа 19-р зуунд үүссэн. Анхны батерей нь 1839 онд Антуан-Цезар Беккерелийн хүчин чармайлтын ачаар гарч ирэв. Түүний үр ашиг ердөө 1% байсан. Түүнээс хойш технологи нь олон удаа сайжирсан, коэффициент ашигтай үйлдэлорчин үеийн нарны зай 20% -иас давсан. Өнөөдөр бид аль батерейнууд илүү сайн болохыг ярих болно: монокристал эсвэл поликристалл. Үнэлгээний шалгуур: үр ашиг, анхны шинж чанарыг хадгалах, өртөг, ашиглалтын зардал.
Барилга ба хэрэглээ
Нарны зай - олж авахад үйлчилдэг элементүүдийн багц цахилгаан эрчим хүчгэрлээс. Үйл ажиллагааны зарчим нь фото-цахилгаан эффект дээр суурилдаг - хөрвүүлэлтийн улмаас нарны гэрэлцахилгаан гүйдэл рүү. Системийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд:
Хагас дамжуулагч. Дүрмээр бол фотоэлектрик эффект үүсэхэд хувь нэмэр оруулдаг бусад химийн нэгдлүүдээр хангагдсан моно- эсвэл поликристалл цахиур. Энэ нь өөр өөр дамжуулалттай 2 материалаас бүрддэг бөгөөд үүний улмаас тэдгээрийн хооронд электронуудын тогтмол хөдөлгөөн (p-n уулзвар) байдаг.
Жийргэвч - электронуудын чөлөөт хөдөлгөөнөөс сэргийлдэг хамгийн нимгэн бүрхүүл нь хагас дамжуулагчийн давхаргын хооронд байрладаг.
Цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэр нь жийргэвчтэй холбогдсон үед электронууд үүнийг даван туулах чадварыг олж авдаг - үүний үр дүнд цэнэглэгдсэн хэсгүүдийн эмх цэгцтэй хөдөлгөөн үүсдэг бөгөөд үнэндээ цахилгаан гүйдэл үүсдэг.
Аккумлятор - хүлээн авсан цахилгааныг хадгалдаг.
Цэнэглэгч хянагч - цахилгаан эрчим хүчний урсгалын дистрибьютерийн үүргийг гүйцэтгэдэг.
Inverter - хувиргахад шаардлагатай шууд гүйдэлхувьсагч руу.
Хүчдэл зохицуулагч.
Нарны хавтанг цахилгааны гол эх үүсвэр болгон ашиглахын тулд үүлэрхэг өдрүүдээс цэлмэг өдрүүд давамгайлах нь чухал юм. Ийм учраас манай орны ихэнх бүс нутагт ийм суурилуулалтыг голчлон туслах хэрэгсэл болгон ашигладаг.
Монокристалл хавтангийн онцлог
Монокристал систем нь нэг самбарт нэгтгэсэн олон арван нарны эсүүдээс бүрддэг. Талстыг ургуулах замаар олж авдаг - Czochalski аргын дагуу. Тэд тус бүр нь тоос, чийгээс хамгаалдаг шилэн бааз дээр бэхлэгдсэн байдаг. Элементүүдийн материал нь цэвэршүүлсэн цахиур юм. Гэрэл мэдрэмтгий эсүүд нь нэг чиглэлд чиглэгддэг бөгөөд үүнээс болж үр ашигтай байдаг монокристал хавтанполикристаллаас өндөр. Бусад онцлогууд:
тасралтгүй үйл ажиллагааны үргэлжлэх хугацаа - дор хаяж 20 жил;
Нэг талстуудын үр ашиг - дунджаар 20-22% хүртэл (хүлээн авсан цахилгааны алдагдлыг тооцохгүй), зарим тохиолдолд - 20% хүртэл;
шингээлтийн түвшин нь поликристал хавтангаас өндөр;
Нэг болор системийн цорын ганц сул тал нь илүү их юм өндөр үнэГэсэн хэдий ч тэдгээрийг олж авах зардал хурдан төлдөг. Хүрэх нь туйлын чухал үед орон зайн хомсдолтой хамгийн их тоотус бүрээс эрчим хүч хавтгай дөрвөлжин метр, ийм шийдэл нь илүү тохиромжтой.
Поликристал хавтангийн онцлог
Поликристалыг хайлсан цахиурыг аажмаар хөргөх замаар олж авдаг. Энэ технологи нь дан талстыг зохиомлоос хямд боловч поликристаллуудын ирмэг дээр мөхлөг байж болох бөгөөд энэ нь тэдний үр ашиг буурахад хүргэдэг. Үндсэн ялгаамонокристаллаас - гетероген бүтэц, өнгө. Энэ нь бохирдол, систем нь талстыг агуулдагтай холбоотой юм өөр төрөл. Онцлог:
Үр ашиг нь нэг талст элементтэй харьцуулахад бага байдаг - 17-18% хүртэл;
боломжийн үнэ - поликристал хавтанг үйлдвэрлэх нь бага өртөгтэй;
поликристаллуудын эрчим хүчний алдагдлын (задралын) хурд нь нэг талстаас бага байна.
Тиймээс хэрэв даалгавар нь тодорхой хэмжээний цахилгаан эрчим хүч авах юм бол поликристал хавтанг ашиглахад том талбай шаардагдана. Үүлэрхэг өдрүүд давамгайлсан бүс нутагт тэдгээрийг ашиглах нь илүү ашигтай байдаг - нар хангалтгүй, поликристалууд нь нэг талстаас илүү их энерги өгдөг.
Нэг талст ба поликристал элементүүдийн үндсэн шинж чанаруудын харьцуулалт
Систем бүр өөрийн давуу болон сул талуудтай. Дан эсвэл поликристалын аль нь илүүд болохыг хэрхэн тодорхойлох вэ? Бид таны анхааралд авч үзсэн харьцуулсан хүснэгтийг хүргэж байна Гол онцлогсонголт бүр:
Параметр | нэг талстууд | Поликристал | Дүгнэлт |
Температурын коэффициент | 0,45 % | 0,45 % | Хоёр төрлийн системд эрчим хүчний бууралт бараг ижил байна |
Эвдрэлийн түвшин | Үйл ажиллагааны эхний жилд 3%, дараагийн жилүүдэд - 0.71%. | Ашиглалтын эхний жилд 2%, дараагийн жилүүдэд 0.67%. | Энэ ялгаа нь ач холбогдолгүй тул үүнийг үл тоомсорлож болно. |
Үнэ | Өндөр өртөг нь үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаална. | Нэг талст эсээс 10-15% хямд. | Олон кристалл хавтангийн хувьд үнэ нь шийдвэрлэх хүчин зүйл юм. |
Гэрэл мэдрэмтгий байдал (гэрлийн түвшинд 600 Вт/м 2 | Ижил тэжээлийн модулиудын хувьд ялгаа нь 10% -иас хэтрэхгүй. | Үнэн хэрэгтээ энэ үзүүлэлтийг үл тоомсорлож болно. |
|
Жилийн гарц | PHOTON лабораторийн мэдээлснээр дан талстуудын хувьд бага зэрэг өндөр (2% -иас ихгүй) байна. Гэсэн хэдий ч илүү нарийвчилсан судалгаанууд нь зөвхөн самбарын төрлөөс гадна брэнд нь чухал гэдгийг харуулсан. | Тодорхой нарны зайны шинж чанар нь илүү чухал байдаг - тэдгээр нь сонгох гол шалгуур юм. |
|
Нарны хавтанг сонгохдоо зөвхөн нарны зайны төрлөөс гадна бусад шалгуурыг анхаарч үзэх хэрэгтэй: үнэ, гүйцэтгэлийн харьцаа, зарласан нөөц ( баталгаат хугацаа), хамгийн их чадлын хүчдэл, тоног төхөөрөмж.
Таны гэрт зориулсан үр дүнтэй шийдэл
Таны харж байгаагаар бид аль нарны зайг илүүд үздэг вэ гэсэн асуултанд хоёрдмол утгагүй хариулт өгч чадаагүй байна - моно эсвэл поликристалл. Манай компани хоёр төрлийн хавтан бүхий нарны хавтанг борлуулдаг - бид зөвхөн батлагдсан шийдлүүдийг санал болгодог бөгөөд үр нөлөө нь практик дээр батлагдсан. Хямд үнэтэй, хамгийн гол нь байгаль орчинд ээлтэй цахилгаан эрчим хүч авах сонирхолтой зуслангийн байшин барилгачид болон эздийг хамтран ажиллахыг урьж байна.
Бид нарны зайг байшингийн талбай, цаг уурын онцлог зэргийг харгалзан сонгоно ландшафтын онцлог;
Бид худалдан авсан барааны урт хугацааны баталгааг өгөх болно;
· дунд зэргийн төлбөртэйгээр биднээс худалдаж авсан системийн засвар үйлчилгээг хийх болно;
Бид нарны хавтангийн хэд хэдэн сонголтыг санал болгоно Дэлгэрэнгүй тодорхойлолттус бүрийн давуу тал, онцлог шинж чанарууд - та өөртөө хамгийн сайн сонголтыг сонгож болно.
Бидэн рүү залгаарай, бид нарны зайн хавтангийн давуу тал, тэдгээрийн үйл ажиллагааны онцлог, санал болгож буй технологийг ашиглах давуу талуудын талаар илүү ихийг хэлэх болно.
