Чем отличаются монокристаллические солнечные батареи от поликристаллических солнечных батарей

Моно или поликристалл, что выбрать?

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:

1. Температурный коэффициент

В процессе эксплуатации в реальных условиях солнечный модуль нагревается, в результате чего номинальная мощность солнечного модуля снижается. По результатам исследований установлено, что в результате нагрева, солнечный модуль теряет от 15 до 25% от своей номинальной мощности. В среднем у моно и поликристаллических солнечных модулей температурный коэффициент составляет -0,45%. То есть при повышении температуры на 1 градус Цельсия от стандартных условия STC, каждый солнечный модуль будет терять мощность согласно коэффициенту. Этот параметр также зависит от качества солнечных элементов и производителя. У некоторых топовых производителей температурный коэффициент модулях ниже -0,43%.

2. Деградация в период эксплуатации

LID (Lighting Induced Degradation). Монокристаллические солнечные модули имеют немного большую скорость деградации в сравнении с поликристаллическими солнечными модулями в первый год. Мощность качественного поликристаллического модуля в первый год снижается в среднем на 2%, монокристаллического на 3%. В последующие годы монокристаллический модуль деградирует на 0,71%, в то время как поликристаллический деградирует на 0,67% в год. Весьма незначительная разница. Многие китайские компании имеющие дистрибьюторов в России изготавливают солнечные модули из солнечных элементов малоизвестных китайских компаний. Мы знаем случаи с китайскими солнечными модулями, когда LID достигал 20% в первый же год. Поэтому перед покупкой солнечного модуля, уточните производителя солнечных элементов.

3. Цена

Стоимость производства поликристаллического солнечного модуля ниже, чем монокристаллического. Весомый аргумент в пользу поликристаллического модуля.

4. Фото чувствительность

Этот вопрос больше относится к качеству и фото чувствительности солнечных элементов. Ниже представлено сравнение моно и поликристаллических модулей CSG PVtech при различной освещенности.

Как видно из результатов теста, моно и поликристаллические модули практически одинаково ведут себя при различном уровне освещенности и имеют одинаковую фоточувствительность, во всяком случае у данного производителя это именно так. Выработку солнечных модулей при различной освещенности Вы можете определить по коэффициенту -у 250 Вт Моно при 200 Вт/м2 и 260 Вт моно при 400 Вт/м2 они наивысшие. Но опять же, разница минимальна.

Освещенность (Вт/м2)

200 400 600 800 1000

Коэффициент

Мощность, Вт

200/1000 400/1000 240W Poly 49,896 96,981 146,446 194,785 242,238 0,20598 0,40035 255W Poly 50,336 102,533 154,760 206,205 257,152 0,19574 0,39873 250W Mono 51,773 100,260 151,333 201,336 250,567 0,20662 0,40013 260W Mono 51,878 105,748 159,035 211,609 262,965 0,19728 0,40214

5. Суммарная выработка в год.

Всемирно известная лаборатория PHOTON регулярно опубликовывает результаты своих исследований в которых принимают участие производители со всего мира. Результаты весьма противоречивые. Ниже приведено сравнение солнечных модулей мощностью 180 Вт Моно и 230 Вт Поли известного производителя солнечных модулей и элементов CSG PVtech. Тест проводился в реальных условиях в Германии в период с июля 2010 по август 2012 года. Напомним, что Германия находится практически в той же климатической зоне, что и средняя полоса РФ. Результаты впечатляют. Монокристаллический модуль мощностью 180 Ватт одержал абсолютную победу над поликристаллическим модулем мощностью 230 Ватт и это при том, что мощность монокристаллического модуля на 30% меньше, чем поликристаллического.

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.

По состоянию на 2013 год, более 70% 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.

Сегодня некоторые российские продавцы убеждают покупателей, что никакой разницы между моно и поли кристаллическими модулями нет, кроме того, что поликристаллические модули менее эффективны и занимают немного больше площади, чем монокристаллические. Практически все российские производители, а точнее сборщики солнечных модулей, т.к. полного цикла производства в России просто не существует, перешли на поликристаллические солнечные элементы, чтобы максимально удешевить свою продукцию и остаться конкурентоспособными хотя бы на внутреннем рынке. Разница в моно и поли есть, но она весьма незначительна. Качественный монокристаллический модуль, как правило более эффективен и выдает больше мощности при тех же размерах, но поликристаллические модули изготовленные по стандартной технологии всегда дешевле.

Выбор всегда остается за Вами.

Источник

В чем отличие монокристаллических от поликристаллических батарей?

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.

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.

Источник

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели: что выбрать Комментировать

Если вы заинтересовались солнечной энергетикой, то в изучении этой темы перед вами встанет необходимостью выбора солнечных панелей. И вы непременно столкнётесь с двумя основными типами солнечных панелей: монокристаллическими и поликристаллическими. Оба типа этих солнечных батарей прекрасно подходят для использования в солнечных электростанциях, но в них есть некоторые принципиальные отличия, о которых нужно знать.

Моно- и поликристаллические солнечные батареи: всё дело в используемых солнечных элементах

И моно- и поликристаллические солнечные панели выполняют одну функцию в составе солнечной электростанции – они поглощают солнечное излучение и преобразовывают его в электричество. Оба типа панелей сделаны из кремния. Почему кремний? Потому что это весьма распространённый и долговечный материал. Многие производители солнечных панелей производят оба типа панелей, поли- и монокристаллические.

И моно- и поликристаллические солнечный батареи могут быть хорошим выбором для вашего дома, дачи или предприятия, но есть ключевые различия между двумя этими технологиями, которые нужно понять, прежде чем сделать выбор в ту или иную сторону. Главное отличие между двумя этими технологиями заключается в типе используемых солнечных элементов: в монокристаллических солнечных панелях используются солнечные элементы, которые сделаны из одного кристалла кремния, а в поликристаллических – солнечные элементы состоят из множества мелких кремниевых элементов, скреплённых друг с другом.

Монокристаллические солнечные батареи

Монокристаллические солнечные батареи, как правило, рассматриваются как премиальный “солнечный” продукт. Главное преимущество таких панелей – это более высокая эффективность и внешний вид, который обладает большей эстетичностью, особенно с чёрными алюминиевыми рамками.

Для изготовления солнечных элементов для монокристаллических солнечных батарей, кремний выращивают в виде брусков, которые затем нарезают на пластины (wafer). Такой тип солнечных панелей называется «монокристаллическим» – чтобы показать, что используемые солнечные элементы получены из одного кристалла кремния. Поскольку элемент состоит из одного монокристалла, электроны, генерирующие электрический ток, имеют больше «пространства» для перемещения и соответственно, большую эффективность по сравнению с поликристаллическими солнечными панелями.

Поликристаллические солнечные батареи

Поликристаллические солнечные панели менее эффективны по сравнению с монокристаллическими, но их преимуществом является более низкая цена. Внешне поликристаллические панели можно различить по цвету – они обладают синим оттенком, монокристаллические же панели имеют чёрный оттенок.

Поликристаллические панели также изготавливают из кремния, однако, вместо использования однокристального кремния, производители сплавляют вместе много фрагментов кристаллического кремния, образуя поликристаллические солнечные элементы.

Поликристаллические панели также еще называют мульти- или многокристаллическими. Поскольку каждый солнечный элемент состоит из множества кристаллов, то у электронов не так много «пространства» для перемещения. Поэтому поликристаллические солнечные панели обладают меньшей эффективностью, чем монокристаллические.

Сравнение основных характеристик поликристаллических и монокристаллических солнечных панелей

Поликристалл	Монокристалл
Цена	Дешевле	Дороже
Эффективность (КПД)	Меньше	Больше
Внешний вид	Синий оттенок	Чёрный оттенок
Срок службы	25 лет и более	25 лет и более

Монокристаллические или поликристаллические: что подойдёт именно вам?

Если говорить об установке и эксплуатации солнечной электростанции, то помимо автономности, экономия – это другая причина использовании энергии солнца, в особенности, при использование сетевой солнечной электростанции. И вне зависимости от того, выберите вы поли- или монокристаллические солнечный панели, ваши счета за электроэнергию будут меньше. То, что вы выберете зависит только от ваших личных предпочтений, количества свободного места для установки панелей и бюджета.

• Личные предпочтения: Если цвет солнечных панелей важен для вас и вы хотите, чтобы внешний вид дома сочетался с солнечными панелями, то помните, что поликристаллические и монокристаллические панели будут выглядеть по разному на крыше дома. Типичные монокристаллические панели, как правило, имеют более черный цвет, в то время как поликристаллические – более синий цвет. Также, если бренд и место производства панелей важны для вас, то убедитесь, что вы знаете достаточно о компании, которая произвела ваши моно- или поликристаллические солнечные панели.
• Место установки, свободное пространство: Если размер свободного места для установки солнечных панелей ограничен, то лучше отдать предпочтение в сторону более эффективных монокристаллических солнечных панелей. В связи с этим, дополнительная плата за более эффективные монокристаллические солнечные панели, которые помогут максимизировать экономию на платежах за электроэнергию, в случае использования сетевой солнечной электростанции, вполне оправдана. В качестве альтернативы, если у вас имеется большое свободное пространство на крыше или вы устанавливаете наземное солнечное оборудование, то экономически более выгодным может быть использование поликристаллических панелей.
• Бюджет: То, как вы финансируете вашу систему, также может сыграть свою роль в определении типа панели, которую вы выбираете. В феврале 2019 Госдума РФ в первом чтении приняла закон о микрогенерации, это означает можно будет продавать вырабатываемую электроэнергию в городскую сеть и вам будут платить за киловатт-час электроэнергии, произведенной системой. Если ваше энергопотребление будет больше, чем производит солнечная электростанция, то вы будете платить за разницу потребленной и выработанной электроэнергии. Это означает, что, вне зависимости от типа оборудования, которое вы установите, ваши ежемесячные платежи на электроэнергию будут определять ваши сбережения. Поэтому более высокая плата за высокоэффективные монокристаллические панели может привести к более высокой отдаче от ваших инвестиций в солнечную энергию.

Поликристаллические панели работают лучше в пасмурную погоду?

Есть мнение, что:

…поликристаллические солнечные панели работают лучше монокристаллических в пасмурную погоду…

Если вы встретились с этим утверждение, то скорее всего, вы общаетесь не с профессионалом в сфере солнечной энергетики. Если сравнивать кремниевые солнечные панели одинаковой мощности, то в пасмурную они будут иметь практически идентичную выработку в не зависимости от технологии. Эффективной работой при низкой инсоляции могут похвастаться не кремниевые солнечный панели, а аморфные, КПД которых колеблется в диапазоне 6 – 9%.

Источник