Чем отличаются солнечные батареи монокристаллические или поликристаллические

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

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. Какие лучше? Характеристики, КПД и сравнение

Первые характеристики, на которые смотрят при покупке солнечных батарей, это коэффициент полезного действия, мощность элементов, а также показатель напряжения на выходе. Сегодня востребованы у пользователей, выбирающих альтернативную энергию, монокристаллические и поликристаллические панели. Между этими видами систем приходится делать выбор.

Монокристаллические модули

Чертой, которая отличает солнечные панели, изготавливаемые на основе монокристаллического кремния, называют однородность цвета. Ее определяют зерна монокристаллов одинакового размера. Для изготовления фотоэлементов, внедряемых на монокристаллических солнечных модулях, используются слитки кремния цилиндрической формы, которые, при обработке,для получения высоких эксплуатационных характеристик обрезаются с разных сторон.

Такой способ обработки делает процесс изготовления батарей менее затратным, а также позволяет добиваться исключительного качества элементов.

Главное, что отличает монокристаллические панели от поликристаллических видов, это форма готовых установок.

Такой тип солнечных модулей имеет много преимуществ:

*высокая структурированность основного материала позволяет добиваться высокого коэффициента эффективности работы и использования таких батарей;

*солнечные батареи монокристаллические имеют небольшие габариты и вес, демонстрируют, в сравнении с другими аналогами, при таких же показателях, большую эффективность работы;

* максимальные сроки службы. При правильной эксплуатации и должном техническом уходе такие солнечные панели способны прослужить не менее 25 лет.

Кроме положительных качества монокристаллический вид панелей имеют и ряд минусов:

*высокая стоимость: если цена является определяющим при выборе фактором, независимо от сроков службы, показателя энергоэффективности, стоит отдавать предпочтение другим видам устройств;

*чувствительность к загрязнениям: даже небольшое количество пыли, тень, падающая на часть конструкции, снижают эффективность работы системы.

Поликристаллические солнечные панели: преимущества

Изготавливаемые из поликристаллического кремния солнечные батареи, представлены на рынке альтернативной энергетики более 30 лет. Для их изготовления не используется сложный метод выращивания кристаллов. Производителем проводится плавка кремниевого сырья, которое после обработки разливается в формы. Далее материал нарезается на пластины, имеющие квадратную форму.

Солнечные батареи, их поликристаллический вид, имеет ряд преимуществ:

*их изготовление дает снизить уровень затрат, сократить количество отходов, которые нет необходимости перерабатывать, тратиться на оплату услуг по их переработке;

*при разработке этого вида панелей отмечается низкий процент возможного брака.

Как и монокристаллические модели, их поликристаллические собратья имеют ряд минусов:

*Такие модули восприимчивы к продолжительному действию высокой температуры.

Ее воздействие существенно снижает уровень производительности солнечных панелей, негативно сказывается на сроках бесперебойной службы, может негативно отражаться на конструкции.

*Относительно невысокая производительность, на уровне 14 — 18 процентов.

*малая эффективность использования свободного пространства. Для их установки приходится задействовать большие площади.

*Внешний вид не отличается однородностью.

Но если использовать специальные покрытия для просветления панелей, этот недостаток не играет существенной роли.

Можно ли купить недорогие солнечные панели.

Изготовители солнечных модулей сегодня стремятся разработать модули, которые будут доступны широкому кругу пользователей.

Используя новые виды материалов, и внедряя инновационные технологии. Ведущие мировые производители солнечных модулей предлагают пользователям продукцию высокого качества, стоимость которой достаточно велика.

На рынке работают и те, кто предлагает к реализации изделия низкого качества, стоимость которых ниже. Именно в этом заключается проблема, какие блоки выбрать. Относительно недорогие модули на отечественном рынке предлагают купить китайские производители.

Стремясь привлечь внимание большего количества потребителей, компании из Китая предлагают купить монокристаллические панели практически по себестоимости. Найти дешевые установки на рынке практически невозможно, поскольку они включают мощные дополнительные элементы.

Вывод

Сравнивая монокристаллические и поликристаллические солнечные батареи, стоит отдавать предпочтение первым, поскольку они обладают более высоким показателем продуктивности.

Источник