Відмінність полікристалічних панелей від монокристалічних. Практика використання моно та полікристалічних фотомодулів у сонячних батареях. Властивості кристалічного кремнію

На що потрібно насамперед звертати увагу при купівлі геліобатарів? Звичайно, це коефіцієнт корисної дії, їх потужність, а також напруга на виході. На сьогоднішній день найпопулярнішими вважаються батареї типу монокристал і полікристал. Саме з цієї причини вибір найчастіше стоїть між ними. Не дивлячись на те, що принцип їхньої дії ідентичний, вони відрізняються дуже сильно, причому це не тільки в КД, а й у функціонуванні осередків залежно від умов.

Як виглядають монокристалічні та полікристалічні сонячні модулі: що краще

Перше що впадає у вічі – зовнішній вигляд батарей. Осередки монокристалічної батареї мають форму квадрата, зрізані кути і поверхню однорідного типу. Ці дані пов'язані з виробничими особливостямиструктури монокристалів У процесі вирощування кремнію виходять заготовки циліндричного типу, які вже потім у процесі виготовлення набувають форми так званих квадратів.

Що стосується полікристалічної батареї, то її форма рівна та квадратна. У процесі виробництва певному етапі виходять призматичні заготовки, які потім нарізають на квадрати чи прямокутники. Через особливості структури кремнію, поверхня такої батареї неоднорідна.

Тут і з'являється перша різниця між двома типами осередків – це густина заповнення.


Так, наприклад, полікристалічні компоненти заповнюють всю потрібну площу батареї, коли в іншому типі залишаються пробіли, які не використовуються. Саме з цієї причини можна сказати, що полікристали мають продуктивність на кілька відсотків вище.

Плівкові сонячні батареї: основні відмінності

Можна відразу зрозуміти, що плівкові рулонні сонячні батареї мають велику кількість відмінностей від кристалічних варіантів. Перше на що слід звернути увагу, це їхня товщина, вона становить менше 1мкм, крім того вони дуже гнучкі, ця якість дозволяє розташувати їх на будь-яких поверхнях, навіть на циліндричних.

Крім цих переваг плівкові батареї мають наступні переваги:

  • Вони зберігають робочі параметри навіть при розсіяному світлі, як наслідок їх сумарна енергія підвищується на 15% по відношенню до кристалічних різновидів;
  • Мають низьку собівартість, а значить, їх купівля буде бюджетною;
  • Їхня робота у високопотужних енергосистемах більш ефективна;
  • В умовах жаркого клімату батареї не знижують своєї продуктивності;
  • Мають високий показник поглинання сонячного діапазону в оптичному вигляді.

Звичайно не дивлячись на всі переваги, як і будь-яка інша установка, плівкові батареї мають деякі недоліки. Сюди можна занести великі розміри по відношенню до кристалічним панелям, плівкові займають площу майже в 3 рази більше. Ще одним недоліком стане те, що для використання таких батарей потрібні контролери високовольтного типу.

Чи бувають дешеві сонячні панелі

Фахівці та вчені прагнуть створити батареї, які стануть широко доступними для всього населення. Невеликими, але успішними кроками вони наближаються до цієї мети і при цьому щоразу вдосконалюють матеріали, що використовуються в даній технології. Звичайно, існують і такі виробники, які недбало ставляться до товару, який пропонують покупцям і свідомо продають низькоякісну продукцію. Саме в цьому полягає основна проблема, якщо ви раптом захотіли придбати недорогу сонячну батарею.

Не лише жителі РФ, а й країн Європи переконалися, що недорогі установки пропонують китайські виробники. Можна зауважити, що саме китайські виробники заполонили ринок сонячних батарей, змусивши при цьому визнати себе банкрутами. великі компанії, які просто не витримали конкуренції з китайцями

Якщо вірити фахівцям, то сонячні батареї, які пропонує Китай за низькими цінами, це лише ширма, оскільки вони постачають їх за собівартістю, щоб створити штучний інтерес до своєї продукції.

Так, наприклад, ви повинні знати, які товари можуть бути бюджетними, а які ні. Дешеві монокристалічні панелі знайти навряд чи вдасться, так як ці типи включають найпотужніші елементи. Тому дуже важливо знати які характеристики включає установка.

З іншого боку, існують компанії гіганти, які завдяки субсидіям держави знижують вартість на ті сонячні батареї, які вони виробляють. До таких можна віднести великі німецькі і, звичайно ж, російські виробництва. Якщо ж ви зважилися на придбання китайської продукції, то краще віддати перевагу якійсь відомій фірміяка вже виправдала своє ім'я на ринку.

Що таке сонячна батарея? Це генератор фотоелектричного типу з постійним струмом, який перетворює сонячну енергію на електричну. У таких батареях використовуються кремнієві модулі-напівпровідники.

Для того щоб вибрати сонячну батарею для будинку вам потрібно буде звернути увагу на кілька наших порад.

А саме:

  1. Під час придбання системи сонячних батарей, врахуйте, що вона повинна підходити до вашого будинку. По-перше, велику рольвідіграє клімат вашої місцевості. Від нього залежатиме тривалість сонячного світланад будинком і природно та час накопичувального режиму. Для того щоб визначити, наскільки ваша територія підходяща, потрібно скористатися картою освітленості.
  2. Врахуйте ту кількість тепла, яку ви хочете отримати зрештою. Найоптимальнішим варіантом стане батарея, яка зможе покрити приблизно 40-80 потреб у теплі. Системи, які мають меншу ефективність, коштуватимуть на порядок дорожче. Також потрібно врахувати проектування та можливості всієї системи. Це зможе гарантувати вам стабільність установки при форс-мажорних випадках. Усі ці розрахунки краще довірять фахівцям.
  3. Обов'язково зверніть увагу на виробника батареї, а також на матеріал, який використовувався у виробництві фотоелектронного елемента модуля. Тут може бути як моно, так і полікристалічний кремній. Саме від цих якостей залежатиме не тільки ціна, а й ККД, а також термін служби установки.

Наслідуючи ці поради, ви зможете підібрати саме той тип установки, який підійде саме до вашої території. Але все ж краще щоб вашими розрахунками займалися люди пов'язані з даною сферою діяльності.

Які сонячні батареї краще: монокристал або полікристал (відео)

Насамкінець, можна додати ще кілька порад. Найкраще віддавати перевагу монокристалічному кремнію, оскільки його продуктивність збільшується до 20%. Часто у продажу можна зустріти сонячні батареї, які мають назву мультикристалічні. Не варто піддаватися на цю рекламу, тому що таку назву вони отримали тільки для того, щоб ввести покупця в оману. Що стосується полікристалічних батарей, то, судячи з відгуків, у другий сезон їх продуктивність зменшується, тому садові ліхтарики.

Сонячні батареї в останні десять років перейшли з розряду ноу-хау та дорогої розробки з низькою ефективністю в прикладні та популярні сфери. Їх можна використовувати для підзарядки гаджетів у поході, а також застосовувати в ролі основного або резервного джерелахарчування для побутових приміщеньі не лише. Крім того, деякі інженерні рішенняможуть здатися незвичайними, наприклад, використання додаткового джерела енергії на транспортних засобах.

Елемент, який отримує електричну енергіюпрямо від сонця у достатній кількості, не здатний давати її постійно. Її потрібно запасати в акумуляторах, щоб можна було використовувати в будь-який час.

Сонячні панелі влаштовані за простою схемою, куди входять напівпровідниковий фотоелемент із кремнію, сполучні дроти та корпус. Промені світла впливають на вільні електрони фотоелемента, змушують їх рухатися. При цьому струм, що утворюється, по проводах надходить до навантаження. Замість навантаження в ланцюг панелі може бути включений акумулятор, який забезпечує електричною енергією споживачі в нічний час доби, коли погодним умовамінтенсивність денного висвітлення мала.

Влаштування сонячні панелі

Як монокристалічний модуль, так і комірка на основі полікристалів у своєму пристрої використовують напівпровідникові пластини з кремнію. Пластина монокристалічної панелі складається з одного напівпровідникового кремнієвого кристала, а полікристалічна панель використовує структуру з безлічі кристалів.

Конструкція та застосування

По пристрої всі сонячні перетворювачі поділяють на монокристалічні та полікристалічні. Від конструктивного виконаннякожній панелі залежить її ефективність та вартість. Світові виробники цих пристроїв використовують як робоче тіло кремній, телурид кадмію та сполуки на основі міді, індія, галію, селену. Останніми досягненнями у цій галузі вважаються батареї, робочим матеріалом яких є арсенід галію.


монокристалічні та полікристалічні панелі

Вітчизняна промисловість для виробництва сонячних генераторів використовує переважно кремнієві напівпровідникові пластини. Готові модулі, призначені для вироблення електричного струмуоб'єднують своєю конструкцією набір осередків. Плоскі панелі встановлюють на спеціальні стелажі з поворотними пристроями, за допомогою яких протягом дня встановлюється максимально можливий кутпадіння сонячних променів на напівпровідник. Дешевим, але менш ефективним варіантомє використання нерухомих конструкцій, налаштованих певний постійний кут.

Важливим елементом будь-якого сонячного збирання є акумулятори, які накопичують електричну енергію для використання її вночі або в мало освітлений час доби. Далі вона з акумуляторів надходить безпосередньо в навантаження або спочатку на інвертор 12 (24) - 220 В, а потім до споживача, залежно від його типу.

Думка експерта

Олексій Бартош

Фахівець з ремонту, обслуговування електроустаткування та промислової електроніки.

Поставити запитання експерту

Генерувати сонячну енергію вигідно там, де року багато яскравих днів. Більшість регіонів РФ малопридатні для використання лише енергії сонця. Сонячні генератори найчастіше застосовуються лише як додаткові пристрої енергопостачання.

Що таке монокристалічна сонячна батарея

Ми вже згадали про те, що панелі бувають двох типів: полі- та монокристалічні. Для початку розглянемо монокристалічний елемент – він дорожчий, але потужніший.


монокристалічний модуль

Особливості

Для такої батареї вирощується спеціальний монокристал кремнію за способом Чохральського. Цей матеріал коштує дорожче, ніж полікристалічна пластина, але через своє високої якостімонокристалічний модуль має більший ККД. Монокристалічні сонячні панелі, зібрані з окремих кремнієвих осередків, мають ефективність роботи, яка дорівнює приблизно 20-22%.

Промені світла, потрапляючи на поверхню монокристалу кремнію, призводять вільні електрони до спрямованого руху. З обох боків кристала до нього приєднані дроти, що йдуть до споживача.

ККД такої пластини досить високий, тому що в ній промені сонця не розсіюються, а рівномірно розподіляються по всій поверхні кристала. Площа р-п переходуу пластині велика, за рахунок чого електрони проникають з однієї частини напівпровідника до іншої безперешкодно.


пристрій монокристалічних сонячних панелей

Вартість

Технологія вирощування монокристалів напівпровідника великих розмірівдосить трудомістка, через що ціна такої батареї завжди вища, ніж аналогічного виробу на основі полікристалів. Різниця у вартості пристроїв – 10%, що є головним недоліком монокристалічної батареї.

Ціна монокристалічної панелі потужністю 150 Вт дорівнює 5400 руб., А така ж за конструкцією батарея потужністю 200 Вт коштує 11700 руб. Набагато дорожче за пристрій потужністю 230 Вт і 300 Вт

Що таке полікристалічна батарея

Якщо основний елемент монокристалічної батареї – це штучно вирощений монокристал великих розмірів, інший вид світлоприймачів має напівпровідниковий елемент полікристалічної структури.

Вважається, що споживання енергії Сонця оптимальним варіантом є полікристалічні сонячні батареї. Вони дешевші за свій монокристалічний аналог, тому що для виробництва використовують обрізки, що залишилися після монокристалічних елементів. Кремній при виготовленні робочого елемента полікристалічної панелі просто охолоджується з гарячого розплаву, що не потребує високих витрат та складних технологій.

На вигляд полікристал кремнію відрізняється від монокристалу неоднорідністю. колірної гами, що відливає блакитним і світло-синім кольором. Безперервне вдосконалення технології виробництва наближає за якістю полікристалічні батареї до збирання на монокристалах.

Особливості

Крім нижчої вартості, полікристалічні модулі відрізняються від монокристалів тим, що зниження їх потужності зі збільшенням експлуатаційного періоду відбувається значніше повільніше.

Дуже важливо і те, що при нагріванні напівпровідникового елемента полікристалічного типу він не так сильно знижує свої робочі якості, як монокристали.

Вартість

Полікристалічні сонячні елементи виробника SilaSolar потужністю 50 Вт і напругою 12 В на момент написання статті коштують 2790 руб. Така ж з пристрою батарея цього ж виробника, але на 100 Вт, має ціну 4200 руб.

Порівняння полікристалічної та монокристалічної сонячних батарей

Коли споживач робить вибір між різними за конструкцією світловими модулями, він намагається дати відповідь на питання: , полі чи моно? При цьому необхідно враховувати результати тестування пристроїв, що проводяться незалежними компаніями.

Наведемо основні результати тестів на відміну від цих світлових модулів:

  • зниження номінальної потужності зі збільшенням терміну експлуатації у моно модуліввідбувається швидше (у полікристалічного елемента за перший рік роботи
  • потужність знижується на 2%, а у монокристалічного – на 3%);
  • ціна полікристалічного модуля нижча за вартість монокристалічного такої ж потужності приблизно на 10%;
    сумарна електроенергія монокристалічного модуля, що виробляється, на 30% вище, ніж полікристалічного при рівній площі.

З наведених даних можна дійти невтішного висновку, що, перші дешевше і менш примхливі, а другі потужнішими, але вибагливішими. Вибираючи полікристалічні або монокристалічні кремнієві сонячні батареї, вирішуйте виходячи зі своїх фінансових можливостей обслуговувати та оновлювати модулі, та зробіть вибір між довговічністю та потужністю. До того ж якісно вироблений полікристалічний модуль набагато дешевший. Остаточний вибір залишається за покупцем.

Встановлення сонячної панелі

Для більш ефективного використання батареї потрібно обов'язково враховувати наступні факториїї встановлення:

  • розташування пристрою не повинно протягом дня закриватися тінню будь-яких інших предметів;
  • щоб потік світлових променів на фотоелемент був максимальним, бажано його обладнати поворотним пристроєм, що витримує постійну орієнтацію на сонці;
  • оптимальний кут нахилу модуля до вертикалі сильно залежить від місцевості, де розташована СЕС і пори року, всі знають, що сонце взимку знаходиться нижче над горизонтом;
  • догляду за лицьовою стороноюприладу, очищення скла від нашарування бруду та снігу, потрібно забезпечити до нього зручний доступ людини.

Зібрати сонячну установкуможна власноручно, попередньо вивчивши відповідну літературу.

Але якщо у вас немає, хоча б базових знань в електриці та електроніці, то варто довірити справу фахівцям.

Тестування

Щоб порівняти дві сонячні зборкиоднакової потужності на ефективність, розумно виконати їхнє робоче тестування. Для цього необхідно встановити mono- та poly-батареї однаково по відношенню до сонця та вимірювати реальну потужність пристроїв залежно від часу доби, від ступеня нагрівання напівпровідникового елемента.

Також врахуйте всі інші параметри, якими вони відрізнятимуться. У тому числі зниження потужності пристроїв після певного періоду експлуатації. Отримані результати дадуть вичерпну інформацію, яка з панелей (solar panels) краще і кому з виробників цих пристроїв потрібно віддавати перевагу.

Перед купівлею сонячних панелей, в першу чергу, потрібно визначитися з їх типом. При виборі конкретної модифікації зазвичай враховується весь спектр параметрів і характеристик. У цій статті будуть розглянуті основні параметри сонячних батарей для домашнього використання, їх переваги та недоліки, а також доцільність використання обраної конструкції.
Зазначимо також, що сам термін сонячні панелі має низку синонімічних значень, таких як сонячні модуліі сонячні батареї – все це є класом фотоелектричних сонячних елементів, що використовуються для отримання електроенергії.

Властивості кристалічного кремнію

На сьогоднішній момент переважна більшість перетворювачів безпосередньо енергії сонячних променівв електричну енергію виготовлені із кремнію. Батареї, виготовлені із застосування як основи моно кристалічного кремніюсклали 95% ринку поставок монокристалічних сонячних панелей для використання в приватному фонді.

Для застосування у фотоенергетиці використовують кремній різного ступеня чистоти. Даний параметр характеризує впорядкованість молекул елемента в кристалічні грати. Чим упорядкованіша структура кремнію, тим вище продуктивність пристроїв на його основі. переважно залежить саме від цього фактора.

Досягнення високого ступеня упорядкованості структури кремнію дорогий технологічний процес. Отже, ступінь чистоти кристала кремнію який завжди є визначальним чинником.Найбільш значущі параметри під час виборів сонячних батарей – ефективність використання поверхні конструкції та простору, загальна економічна ефективність.

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

Монокристалічні сонячні панелі

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

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

Переваги монокристалічних сонячних панелей полягають у наступному:

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

Недоліки монокристалічних сонячних батарей:

  • — Висока вартістьмонокристалічних сонячних панелей. Якщо ціна куди більш визначальний фактор, ніж довговічність та енергоефективність, то розумніше зупинити вибір на інших типах панелей, зокрема, полікристалічних.
  • навіть незначна забрудненість панелі або тінь, що закриває частину конструкції, можуть стати причиною втрати продуктивності всього ланцюжка. Для усунення цього недоліку доцільно використовувати мікроінвертори, призначені для зрівнювання характеристик роботи всього ланцюга внаслідок нерівномірної освітленості.

Полікристалічні сонячні панелі

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

Переваги полікристалічних батарей:

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

Але при цьому полікристалічні сонячні панелі мають такі недоліки:

  • -Полікристалічні сонячні панелі менш стійкі до впливу високих температур, На відміну від аналогів, вироблених з монокристалічного кремнію. Вплив надто високих температур негативно впливає на продуктивність конструкції та на її довговічність. Але оскільки вплив даного ефектуна характеристики в цілому небагато, акцентувати на ньому не варто.
  • — продуктивність становить від 14 до 18%, що приблизно на 5% нижче за показники батарей з монокристалів.
  • — ефективність використання простору під час встановлення полікристалічних сонячних батарей також нижча, ніж у аналогів. Для отримання тих самих показників енергетичних характеристик потрібно задіяти велику площу.
  • - Неоднорідність зовнішнього вигляду конструкції. При використанні спеціальних просвітлювальних покриттів даний недолікстає практично непомітним.

Характеристика тонкоплівкових панелей.


Аморні сонячні батареї

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

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

Переваги тонкоплівкових батарей:

  • - Низька собівартість виробництва, отже, більше низька цінана панелі загалом.
  • - Естетичний зовнішній вигляд конструкції, обумовлений високою однорідністю.
  • кількість втрат продуктивності при нагріванні або непрямому освітленні знижена.

При цьому тонкоплівкові конструкції мають і ряд недоліків:

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

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

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

  • При нестачі площ для установки зверніть увагу на монокристалічні батареї з максимальним ККД. На жаль на сьогоднішній момент на російському ринкуфотоелектронних товарів, зокрема перетворювачів, вибір елементів обмежений і, швидше за все, як і вибір модулів необхідної конструкції або складу плівки. У такому разі вам може знадобитися зробити замовлення модулів з-за кордону, або купити їх в Росії на замовлення. Однак у даному випадкуціна на батареї буде вищою.
  • Якщо важливіше значення має саме ціновий діапазон матеріалів та робіт, то найкращий варіант- Використання конструкцій на полікристалічних пластинах. Вони дозволять забезпечити достатньо хороші показникиза продуктивністю і при цьому заощадити кілька коштів.
  • При виборі тонкоплівкових панелей не забувайте враховувати вимоги щодо монтажу. Вартість додаткових монтажних робітзначно вплине на підсумковий кошторис.
  • Визначившись з типом та розмірами сонячних батарей, вам залишиться здійснити закупівлю необхідних блоків, провести монтаж та насолоджувати використанням одного з найбільш екологічно безпечних способіводержання електроенергії для побутових потреб.

Отже, моно-або полікристалічний сонячний модуль – що краще? Розглянемо питання порядку.

Що таке монокристалічна сонячна батарея?

Монокристалічна сонячна батарея є зрізом з єдиного кристала кремнію, повністю однорідного і монолітного. Цей вид конструкції демонструє максимальну ефективність і значно перевершує всі аналоги за характеристиками, стабільністю та довговічністю.

Зовнішньо їх легко відрізнити від альтернативних конструкцій - панелі мають чорний колір і по всій площі оснащені металевими пластинками, розташованими в вузлових точках решітки. Монокристалічні елементи мають зрізані кути, оскільки виготовлені із заготівлі циліндричної форми. Якщо не встановлювати захисні елементи, між окремими панелями накопичуватиметься пил, потраплятиме та замерзатиме вода, що призведе до руйнування модуля.

Виготовлення

Головне, чим відрізняються монокристали від полікристалів - це складність у виготовленні. Монокристал довго вирощується і вимагає для цього створення певних умов.

  • Використовується невеликий шматочок чистого кремнію, який поміщають у розплав.
  • Він стає основою для кристала, який починає рости, збільшуватись у розмірах.
  • Коли його величина досягає заданих параметрів, зупиняють процес, а отриманий циліндр нарізають на тонкі пластинки. Це і є заготівлі для монокристалічних сонячних панелей.
  • Потім їх шліфують, наносять захисне покриття та встановлюють контактні провідники.
  • Останній етап - складання окремих фотоелектричних елементів у сонячні модулі із заданими параметрами.

Переваги

До переваг монокристалічних панелей слід віднести:

  • ефективність, що перевищує показники всіх інших видів сонячних панелей. Вона досягається за рахунок структурованості кремнію, що дозволяє досягти
  • мала площа панелей порівняно з іншими конструкціями
  • довговічність монокристалічних панелей становить до 25 років, що не здатні продемонструвати альтернативні різновиди
  • здатність працювати в умовах низьких температур
  • панелі демонструють досить високу продуктивність навіть за умов слабкого освітлення

Переваги, які показують сонячні монокристалічні панелі перед іншими конструкціями, значною мірою нівелюються їх негативними якостями.

Недоліки

До недоліків монокристалічних модулів відносять:

  • найвища вартість. Процес виробництва займає багато часу, що вимагає створення специфічних умов зростання кристалів. Крім того, доводиться підтримувати ці умови у незмінному стані протягом тривалого часу. Це підвищує собівартість кінцевої продукції, і знизити її виробникам поки що не вдається
  • чутливість панелей до появи забруднень, затінення частини поверхні. Це негативно впливає на продуктивність усієї збірки модулів, але може бути усунуто установкою . Вони вирівнюють режим роботи всіх модулів, але ще більше збільшують сумарну вартість сонячних батарей.

Основним недоліком, що обмежує використання монокристалів, є надмірно висока ціна. Користувачі, підрахувавши суму вкладень, віддають перевагу більш дешевим полікристалам.

Вартість

Ціна монокристалічних малої потужностімало відрізняється від полікристалічних зразків. Наприклад, 30-ватний модуль коштує 2100 руб. проти 1700 руб. для полікристалічної панелі тієї ж потужності.

Однак, зі збільшенням продуктивності та розміру панелі різниця у вартості помітно збільшується. З огляду на необхідність купувати кілька панелей, цінова перевага полікристалів зростає. При цьому перевага монокристалів за всіма позиціями ніким не заперечується, єдиним критерієм стає ціновий фактор.

Що таке полікристалічна батарея

Полікристалічні сонячні батареї виготовляються за іншою технологією. Вона значно простіше, що робить методику кращою як для виробників, так і користувачів. Дещо спрощено, технологічний процес складається з декількох етапів:

  • нагрівання кремнію до точки плавлення
  • розлив отриманого розплаву за формами
  • нарізка брикетів на тонкі платівки.
  • шліфування, нанесення струмопровідних доріжок
  • нанесення шару захисту

Відсутність тривалого процесуприродного вирощування кристала значно прискорює та спрощує процес виготовлення, але якість панелей виходить набагато нижчою. Вся площа фотоелемента поділена на найдрібніші частинки. орієнтовані у різні боки. Від цього процес утворення електронів при попаданні фотонів світла стає менш інтенсивним.

ККД, який здатні продемонструвати полікристалічні панелі, не перевищує 12-18%, що помітно нижче за показник монокристалічних компонентів.

Відрізнити зовні монокристал або полікристал є базовим компонентом, дуже легко. Якщо перший має чорний колір, то модулі другого типу синіі не оснащені жодними додатковими елементамина лицьової поверхні. Залежно від виробника та особливостей технології відтінок може бути світлішим або темнішим, але він завжди синій.

Переваги

Якщо виникає питання – монокристалічні та полікристалічні сонячні модулі, що краще – треба детально розглянути їхні переваги. Перевагами полікристалів вважають:

Необхідно враховувати, що деякі виробники (наприклад, один з лідерів світового ринку компанії Trina Solar) вищі показники демонструють полікристалічні. Вони перевершують монокристали на 2,6% за продуктивністю, хоча за іншими параметрами вони приблизно рівні. Однак у інших виробників такої першості не спостерігається.

Недоліки

До недоліків полікристалічних панелейприйнято відносити:

  • ККД цих конструкцій складає всього 12-18%
  • рівень продуктивності нижче
  • довговічність полікристалів приблизно така ж, але згодом показник продуктивності помітно падає
  • розмір панелей на 20% більше, ніж у монокристалічних модулів тієї ж продуктивності. Це грає важливу рольпри необхідності розмістити їх в умовах обмеженого простору – на даху чи іншій поверхні

Необхідно враховувати, що недоліки полікристалічних панелей не є настільки суттєвими, щоб користувачі в масовому порядку відмовилися від їх застосування. Навпаки, попит на ці конструкції набагато вищийніж на всі альтернативні різновиди. Він викликаний оптимальним на сьогоднішній день співвідношенням вартості та параметрів модулів.

Вартість

Ціни на полікристалічні сонячні батареї приблизно на 10-15% нижчі, ніж на монокристалічні модулі. Це дозволяє отримати помітну економіюпри створенні повнофункціональної СЕС із набором приладів та великою кількістю панелей.

Враховуючи, що довговічність полікристалічних сонячних батарей становить близько 30 років (хоча достовірної статистики з цього приводу поки що ніхто не зібрав), загальний порядокцін сприяє однозначному вибору цих різновидів. Крім того, періодично панелі доводиться змінювати, і в цьому питанні доступніша вартість визначає вибір користувачів. 100-ватна панель коштує близько 6000 руб, а 300-ватна - близько 18000 руб. Порядок цін залежить від виробника, у деяких компаній цінові запити набагато вищі.

У чому різниця?

Отже, якщо є монокристалічна та полікристалічна сонячна панель, різниця між ними знаходиться в площині собівартості та ефективності. Виготовлення монокристалів коштує дорого і вимагає великої кількостічасу. Інший тип панелей виробляється набагато швидше, що робить собівартість набагато нижчою. Відповідним чином відрізняються Технічні характеристикимодулів.

Розглядаючи полікристалічні або монокристалічні сонячні батареї, слід враховувати ці фактори та брати до уваги умови експлуатації модулів. Монокристали не переносять забруднення лицьової поверхні, тоді як полікристали до цього стійкіші. Порівняння цих видів проводилося в лабораторних умов, які практично організувати неможливо.

Які модулі вибрати?

Вибір оптимального варіантатреба проводити за поєднанням вартості, якості та технічних показників. Керуватися лише конструкцією – неправильно, такий підхід може стати причиною нераціональної витрати грошей. Треба зробити потреби будинку в електроенергії, додати необхідний запас на непередбачені ситуаціїта на падіння продуктивності зі збільшенням терміну служби.

Здрастуйте. Пропоную огляд 20 ватної полікристалічної сонячної панелі.
В огляді трохи теорії, поради щодо встановлення, зняття основних характеристик при різних рівнях освітленості.
Якщо коротко: панель працює та видає заявлену потужність.
Загалом прошу…

Трохи теорії:

Сонячна панель (Сонячна батарея)- кілька об'єднаних фотоелектричних перетворювачів (фотоелементів) - напівпровідникових пристроїв, що прямо перетворюють сонячну енергію в постійний електричний струм.
В даний час з усіх типів сонячних батарей найбільшого поширення набули сонячні панелі: монокристалічніі полікристалічні, Останні з яких часто також називають «мультикристалічними сонячними панелями».
Матеріалом для виготовлення монокристалічних сонячних панелей, є понад чистий кремній, що використовується також для виробництва напівпровідникових приладів у радіоелектроніці, і добре освоєний сучасною промисловістю. Стрижні кремнієвого монокристала, повільно ростуть» і витягуються з кремнієвого розплаву, а далі розрізаються на частини, з їх товщиною 0,2-0,4 мм і вже використовуються після їх подальшої обробки, для виготовлення фотоелектричних елементів, що входять до складу сонячних панелей.
Коли відбувається повільне охолодження кремнієвого розплаву, з нього виходить полікристалічний кремній, що використовується для виготовлення полікристалічних сонячних панелей. У цьому випадку операція витягування кристалів кремнію з розплаву повністю опускається, а процес менш трудомісткий, ніж при виготовленні монокристалічного кремнію, а відповідно і такі сонячні батареї дешевше.
Основні відмінності «моно» та «полі» кристалічних типівсонячних батарей:
- Ефективність перетвореннясонячної енергії в електричну. Монокристалічні панеліпри їх серійному виробництві мають ефективність максимум до 22%, а використовувані в космічних технологіях - навіть до 38%. У полікристалічних панелей, що серійно випускаються, - ефективність становить по максимуму - 18%.
- Зовнішній вигляд . У монокристалічних елементів сонячних панелей – кути заокруглені. Округленість їх форм пов'язана тут із тим, що монокристалічний кремній, при його виробництві отримують у циліндричних заготівлях. Полікристалічні елементи сонячних модулів мають квадратну форму, оскільки їх заготівлі під час виробництва – також квадратної форми.
- Ціна. У перерахунку на одиницю потужності монокристалічні сонячні панелі трохи дорожчі (приблизно на 10%), ніж сонячні панелі з полікристалічного кремнію.
У результаті можна сказати, що вигідніше використовувати полікристалічні сонячні модулі – які за тієї ж потужності, будуть трохи більшими за площею, ніж модулі монокристалічні, зате трохи їх дешевші.
Думаю теорії достатньо, можна переходити до огляду.

Герой огляду:

Панель прийшла у звичайному сірому пакеті (фотографувати не став), усередині пакету сама панель загорнута в кілька шарів спіненого поліетилену. Але природно цього виявилося замало і кути панелі трохи постраждали. Але на мою радість сама панель не виявилася пошкодженою.



Розмір панелі: 47х35х2 см. Вага близько 2 кг.
Конструктивно сама панель вставлена ​​в рамку з алюмінієвого профілюі проклеєна білим силіконовим герметиком. На тильній стороні розташована монтажна коробка, в якій до панелі припаяно 3-х метровий кабель. Також у цій коробці встановлено діод Шоттки. Він необхідний при об'єднанні кількох панелей в батарею для запобігання зворотному струму при нерівномірному засвіченні. На іншому кінці кабелю змонтовано затискачі типу «крокодил». Основні параметри панелі знаходяться на наклейці трохи нижче за монтажну коробку.
Розпакувавши панель я вирішив відразу перевірити її, для чого підключив до «крокодилів» 12-вольтове світлодіодне кільце. Воно засвітилося. При чому навіть у напівтемряві при задернутих фіранках та шторах (освітленість 42,5 люксів):

Установка (монтаж) сонячної панелі:

Сонячні батареї слід розміщувати в найбільш освітленому місці таким чином, щоб дерева та будівлі не затіняли їх. Найоптимальнішим місцем є дах будівлі або спеціальна опора, трохи гірша – стіна.
При встановленні панелей, необхідно дотримуватися куту нахилу та азимут. Для мешканців північної півкулі оптимальний азимут – 180 градусів (суворо на південь). Для південної півкулі, звісно, ​​навпаки. Довгота місця встановлення не має значення. Від широти залежить кут нахилу, тобто. чим ближче до екватора, тим кут нахилу менший щодо горизонту, ну а чим ближче до полюсів, тим кут більший. Найпростіше цей кут порахувати за допомогою. Для мого місця проживання цей кут дорівнює 44 градусам. Встановити я вирішив панель, що оглядається, на зовнішній блок кондиціонера, змонтований на південно-західній стіні багатоквартирного будинку. Місце, звичайно, не ідеальне, але найкращого я не знайшов.

Тестування:

Характеристики панелі я знімав у 3 часових проміжках: ранок, коли панель знаходиться в тіні будинку, похмурий день та сонячний день – ідеальні умови. Як навантаження я використовував радянський дротяний змінний резистор на 100 Ом та додатково постійні резистори від 50 Ом до 300 Ом. В останньому тесті на максимальної потужностізі змінного резистора йшов дим:)
Ранок:



Похмурий день:



Сонячний день:


Практичне застосування:

Для практичного використання, Сонячної панелі найчастіше недостатньо, т.к. вихідний струм дуже залежить від освітленості. У темний час доби сонячна панель мало виробляє електроенергію. Тому сонячну панель потрібно доповнити акумулятором. У самому простому варіантіможна панель, що оглядається, підключити безпосередньо до автомобільного 12 вольтового акумулятора, і до цього ж акумулятора підключити і 12 вольтове навантаження. Але в цьому випадку необхідно вручну контролювати напругу на акумуляторної батареїщоб не допустити її перезаряд, або глибокий розряд. Також бажано забезпечувати навантаження сонячної панелі у точці максимальної потужності. Для автоматизації цього процесу використовуються спеціальні контролери сонячних батарей. Контролери бувають 2 видів: MPPT чи PWM. Що це таке і які їх відмінності, описувати тут, гадаю, не варто. Мені вже йдуть поштою два контролери, ось як прийдуть, зроблю огляд, і розповім про все в подробицях. Це буде продовженням даного огляду.

Підсумок:

Оглядана сонячна панель цілком працездатна і видає заявлену потужність з урахуванням неідеальних умов установки.

Сподіваюся мій огляд буде корисним, дякую, що дочитали:)

Товар надано для написання огляду магазином. Огляд опубліковано відповідно до п.18 Правил сайту.

Планую купити +33 Додати до обраного Огляд сподобався +48 +79

Схожі статті
Обговорюють:
Контакти Про проект та редакцію Реклама на сайті Карта сайту

2024 parki48.ru. Будуємо каркасний будинок. Ландшафтний дизайн. Будівництво. Фундамент.