Что такое монокристаллические солнечные батареи для

Монокристаллические солнечные панели

Уже никого не удивишь сегодня солнечными батареями, которые еще 10 лет назад считались диковинкой, их эффективность была невысокая, а стоили эти разработки очень дорого. Сегодня они пользуются большой популярностью, и сфера применения их становится все шире: подзарядка девайсов во время похода, основной или резервный источник питания в быту и др. Также возможно использование некоторых солнечных панелей, как дополнительный источник энергии в автомобилях. Получая электроэнергию от солнечных лучей, монокристаллические солнечные панели не могут давать ее постоянно, а для запаса требуются аккумуляторы, чтобы в любое время использовать энергию.

Схема устройства солнечной панели простая: корпус, в который помещены полупроводниковые кремниевые фотоэлементы и провода. При воздействии световых лучей на свободные электроны фотоэлемента, они начинают двигаться. В цепь может включаться аккумулятор для того, чтобы в ночное время или при недостаточности дневного освещения (влияние погодных условий) обеспечить потребителей электроэнергией.

Монокристаллические солнечные панели используют кремниевые полупроводниковые пластины, которые включают полупроводниковый кристалл их кремния.

Особенности конструкции солнечной панели и ее применение

Все преобразователи солнечной энергии могут быть двух типов: монокристаллические солнечные панели и поликристаллические. Эффективность выработки электрической энергии и стоимость устройства напрямую зависят от типа конструкции солнечной панели.

Производителя устройств используют такие материалы, как кремний, теллурид, соединения, в основе которых галлий, селен, медь, индий. Совсем недавно разработали батареи, в которых арсенид галлия является рабочим материалом.

Для изготовления солнечных панелей отечественные производители чаще всего используют полупроводниковые пластины из кремния. В готовом виде модули имеют конструкцию, состоящую из ячеек для выработки электричества. На специальные стеллажи «Актуатор«, которые имеют поворотные устройства, устанавливаются плоские панели. Эти поворотные приспособления необходимы для того, чтобы создавать такой угол попадания солнца на проводник, который будет наиболее оптимальным. Существуют и такие конструкции, где сразу осуществлена настройка проводника на постоянный угол, они неподвижны. Стоят такие устройства дешевле, но и эффективность ниже.

Аккумулятор – важный элемент солнечной батареи. Он обеспечивает создание резерва электроэнергии, которая может использоваться в то время, когда дневного освещения недостаточно, или ночью.

Монокристаллические солнечные панели: особенности

Выше уже было сказано, что солнечные панели могут быть поли- и монокристаллическими. Нужно детальнее остановиться именно на втором варианте, потому что его мощность выше, а стоимость более дорогая.

Главная особенность монокристаллической солнечной батареи заключается в том, что для нее, используя способ Чохральского, выращивает монокристалл кремния. Стоимость кремния дороже, нежели поликристаллическая пластина, но мощность устройства будет больше, принимая во внимание высокое качество монокристаллического модуля. Так, эффективность работы такой панели составляет около 20 %.

При попадании световых лучей на поверхность монокристалла кремния, возникает направленное движение свободных электронов. К кристаллу с обеих сторон крепятся провода, которые направляются к потребителю электроэнергии.

Такие пластины имеют высокий КПД, что достигается равномерным распределением солнечных лучей по поверхности кристалла, они не рассеиваются. В пластине большая площадь р-n перехода, благодаря чему достигается свободное проникновение электронов в проводнике из одной его части в другую.

Цена панелей

Чтобы вырастить большие монокристаллы полупроводника, требуются высокие затраты труда. Поэтому такие панели стоят дороже, нежели те, где используются поликристаллы. Стоимость монокристаллических солнечных панелей может быть выше поликристаллических на 10 %,. Это можно считать главным недостатком первого варианта.

Так, монокристаллическая солнечная панель, мощность которой 150 Вт, обойдется в 5400 рублей. А если мощность 200 Вт – 11700 рублей. А вот батареи, мощность которых 230 или 300 Вт будут стоить намного дороже.

Особенности установки солнечной панели

Чтобы обеспечить качественную работу солнечной панели, нужно знать особенности ее монтажа. При установке важно соблюдать такие правила:

• Установить устройство нужно в таком месте, где его не будет закрывать тень от любых предметов в течение дня.
• Обеспечить максимальный поток лучей света на фотоэлемент. Хорошо, если он будет иметь поворотное устройство, которое будет направлять его на солнце постоянно.
• Местность, на которой расположена солнечная панель, а сезон должны определять угол наклона модуля к вертикальной поверхности. При этом нужно учитывать, что положение солнца над горизонтом в зимнее время будет ниже, нежели летом.
• За лицевой стороной прибора нужно правильно ухаживать. Регулярно очищать стекла от грязи и снега, а также обеспечить удобный доступ к нему.
• Установку легко собрать самостоятельно, ознакомившись с сопроводительной документацией. Но если нет требуемых знаний в электронике, лучше все же обратиться к профессионалам.

Проверка работы

Проводится рабочее тестирование двух солнечных панелей, одинаковой мощности. Это позволяет определить, какая из них более эффективная. С этой целью устанавливаются mono- и poly-батареи так, чтобы солнечные лучи попадали на них одинаково. Мощность устройств измеряется в разное время суток, в зависимости от того, как нагревается полупроводниковый элемент.
Нужно также учесть все остальные критерии. Например, снижение мощности устройств после того, как они будут использоваться определенное время. По результатам можно будет судить о том, какая из солнечных панелей лучше. И, конечно, какой бренд предпочтительнее выбирать.

Источник

ТОП-6: почему монокристаллические солнечные панели лучше, сравнение с аналогами, достоинства, цена

Энергией будущего называют солнечную, которая уже сегодня доступна благодаря тому, что появились монокристаллические солнечные панели, поликристаллические, аморфные, гибкие и т.д., способные ее преобразовывать в электрическую.

Типы солнечных панелей

Современные преобразователи энергии солнца в электрическую в подавляющем большинстве изготавливают из кремния. Высокотехнологичные современные устройства — монокристаллические солнечные панели, созданы, чтобы снабжать объекты электричеством, независящем от централизованных сетей, получаемым путем преобразования солнечной энергии.

Этот тип панелей по объему производства в мире занимает первое место – до 95% рынка занимают именно они.

Но, они – не единственная разновидность таких устройств, поскольку аналогичные действия выполняют панели поликристаллические.

Помимо указанных, выпускают панели тонкопленочные, аморфные и иные.

В чем их различия? Они отличаются степенью очистки кремния, который определяет упорядоченность в решетке кристаллической молекул элемента, которая отражается на производительности, т.е. чем она выше, тем эффективнее устройство работает.

Понятно, что процесс получения упорядоченной структуры дорогостоящий, поэтому, задавшись целью монокристаллические солнечные панели купить для автономного снабжения энергией, необходимо о каждом типе иметь представления, знать особенности конкурирующих технологий, недостатки и положительные стороны.

Итог: Все фотоэлектрические элементы разделяют на поли- и монокристаллические. В основе тех и других лежит кремний.

Монокристаллические

Основными отличиями таких устройств являются:

• однородная поверхность элементов;
• закругленные углы.

Выполнена фотогальваническая плоскость, принимающая излучение из единого кристалла кремния.

Объясняется это тем, что используемая в качестве расходного материала заготовка форму имеет цилиндрическую. Она в процессе производства послойно снимается в зависимости от требующейся высоты конечного изделия.

На что при выборе обращать внимание?

Для того, чтобы принять окончательное решение относительно типа пластины, нужно познакомиться с главными критериями:

• КПД;
• Длительность периода эксплуатации;
• Быстрота деградации в период пользования;
• Стоимость.

КПД панелей монокристаллических

Эффективность их достаточно высокая – до 20% (для серийных образцов) и 38% (для космической сферы). И это главное достоинство данного вида устройств, трансформирующих в электрический ток солнечный поток. Это дает возможность значительно уменьшит панели в размерах.

Для сравнения КПД поликристаллических составляет всего 15%. Объясняется это степенью равномерности структуры и чистотой сырья.

В первом случае содержание примесей доходит только до 0,001%, во втором – присутствовать могут дефекты, связанные с применяемым материалом. В данном варианте применяют, в отличие от моно, вторичный кремний и некондиционный материал.

Срок службы

У монокристаллических панелей этот показатель составляет 25 лет, что больше, чем у поликристаллических на 10 лет. При этом, к концу срока службы теряют фотоэлементы не более 20% изначальной эффективности. И связано это с тем, что слой гидроизоляции со временем темнеет.

Деградация

Она быстрее происходит у поликристаллических, которые потерять могут до 30% исходного КПД.

Этот показатель единственный, который делает покупку панелей поликристаллических более предпочтительной. Более низкая стоимость объясняется менее трудоемким процессом изготовления. Но, ниже цена всего на 10-12%.

Купить в Москве

В столице, как и в любом российском городе, купить электростанции для дома и дачи несложно. Выбрать можно проект бюджетный или более дорогой. Все зависит от возможностей покупателя и цели, с которой устройство приобретается. Как правило, при выборе отталкиваются от нескольких показателей.

Производство монопанелей

Однородный цвет поверхности фотоэлементов, изготовленных их кремния монокристаллического, определяющий размер зерен, считается главным отличием этого типа панелей.

Важно: На производстве выращивают слиток монокристаллического кремния из исходного сырья, пока его показатели структурирования и частоты решетки не достигнут заданных параметров. Форма такого слитка для производства фотоэлементов цилиндрическая. То есть, отличие поликремниевых батарей от монокремния заключается в форме панелей, представляющей собой псевдоквадрат.

Плюсы панелей из монокремния

• Высокая эффективность, обусловленная структурированностью;
• Меньшие, чем у аналогов габариты при одинаковых показателях;
• Самая большая среди иных видов долговечность.

Минусы

• Дороговизна;
• Чувствительность производительности к затенению и загрязнению. Из-за этого теряется эффективность все цепочки. Чтобы устранить недостаток применяют микроинверторы.

Поликристаллические солнечные панели

Производство поликристаллических солнечных панелей

Начало их применения связано с 1981 годом. Чтобы получить их не нужен сложный технологический процесс. Достаточно расплавить кремний и заполнить им формы, а затем нарезать на квадратные пластины блоки, необходимые для создания батарей.

Плюсы

• Небольшие затраты при изготовлении, а также низкий уровень отходов, что уменьшает финансовые вложения на переработку;
• Минимальный % брака.

Рекомендуем:

• SolarGorilla: обзор солнечной батареи, преимущества, характеристики, цена
• Двухсторонние солнечные батареи: преимущества, устройство, цена
• Yingli Solar: стоимость, недостатки и плюсы, цена

Минусы

• Зависимость от температуры. При высоких температурах падает эффективность и снижается срок использования;
• Более низкий КПД;
• При установке эффективность использования пространства намного ниже;
• Неоднородность покрытия. Исправить это можно, применив просветляющее покрытие.

Топ-6 самых популярных моделей рассматривается ниже.

ТОП-6: TOPRAY 100 ватт 12В Монокристалл

Описание

Одни из наиболее качественных панелей, на которых нет сколов, царапин, трещин. У них высокий КПД и большая долговечность. Черного цвета у них анодированная рама и заполнение между элементами, что положительно отражается на эстетике и избавляет от трудоемкой очистки от наледи и снега. Исполнение достаточно дорогое, потому элементы, составляющие конструкции используются только высококачественные.

Производят их в Китае на автоматизированном полностью крупном предприятии, где строго следят за качеством.

Главные показатели

• Производитель – Китай;
• Напряжение и мощность номинальные – 12 В и 100 Вт;
• Качество – класс Grade A;
• Тип – моно;
• Кабель длиной 1м – 4 мм² в сечении;
• КПД – 20%;
• При пиковой мощности – напряжение 17,8 В;
• Температура использования – от минус 40 до плюс 85 градусов;
• Isc – 5,97А;
• Voc – 21,6 В;
• Imp – 5,65 А;
• Число клеток – 32 шт.;
• Тип рамы- гибкая;
• Масса – 2200 г;
• Размер — 110 × 57 × 0,25 см (ДхШхВ).

Стоимость

Стоят недорого монокристаллические солнечные панели. Цену узнать можно из таблицы:

Где купить	Цена в рублях
https://oporasolar.ru/p304882431-topray-100vt-12v.html	10641
https://eco50.ru/solnechnye-sistemy/solnechnye-batarei/gibkaya-solnechnaya-batareya-topray-100-vatt-12v-monokristall/	10300
https://zhukovskiy.regmarkets.ru/product/0b4a5fdb096e29afef1ec6f978898856/	10300
https://market.yandex.ru/offer/VctxlC6KGbD47GxYN7SV1A?hid=7076558&pp=1001&clid=2321575&distr_type=7&cpc=HYBB83kEPZ4eemhb8uWYu21foG_O2g_Sp1nopaUd-eaXRu8RyJVhBn0nZiV_ldSGZmqM-JbYkPuSs7rdu0UsLMuDVhAyIMrvBto5d6gy12M%2C&lr=10719	10300

ТОП-5: One-Sun 50М 50 ватт 12В Моно

Обзор

Модуль моно собирают из элементов высокого качества Grade A. Они гарантируют надежность и отличную производительность. У них одно из лучших среди аналогов соотношение цена/качество.

Помимо этого, к достоинствам относят:

+3 Вт) толеранс, который гарантированно обеспечивает номинальную емкость;

Комплектующие только достойных брендов;

При этом, стоимость низкая;

Десятилетняя гарантия. Снижение мощности к окончанию срока всего на 10%, а на протяжении 25 лет – на 20%.

Даже при сильном загрязнении мощность снижается незначительно.

Параметры

• Мощность и напряжение номинальные – 59 Вт и 12В;
• Тип – моно;
• Кабель сечением 2,5 кв.мм – длина 900 мм;
• При пиковой мощности – напряжение 18 В;
• Диодов – 1;
• Температурный интервал использования — -40

+85;

Габариты элемента -156х52;

Напряжение допустимое и Voc– 1000 и 21,3В;

Токи Isc и Imp – 3,06 и 2,78А;

Клеток в модуле – 6шт.;

Масса – 4500 г;

ДхВхШ – 64х3х52 см;

Материал рамы – алюминий анодированный.

Стоимость

Где купить	Цена в рублях
https://eco50.ru/solnechnye-sistemy/solnechnye-batarei/solnechnaya-batareya-one-sun-50m-50-vatt-12v-monokristall/	4100
http://all-on-line.ru/products/solnechnyj_modul_onesun_50m_50_vt_12v_monokristall	4000
https://goodster.ru/product/o-3b1a913128848b16c2f04ef8e41e495b/	4100
http://energy.ast-kairos.ru/shop/solnechnaya-batareya-one-sun-50m/	3967

ТОП-4: One-Sun 250М 250 ватт 24В Монокристалл

Краткий обзор

Состоит монокристаллическая бюджетная панель из Grade A элементов, гарантирующих высокое качество и продолжительный период эксплуатации.

Это одно и лучших предложений рынка по соотношению стоимости и качества.

Плюсы

• Высококачественные элементы Grade A;
• Гарантированная номинальная мощность благодаря положительному толерансу (0

+3 Вт);

Закупка комплектующих у проверенных брендов;

Показатель мощности в течение 10 лет может опуститься на 10%.

Технические показатели

• Напряжение — 24 В;
• Мощность – 250 Вт;
• Тип – моно;
• Vmp – 30,9В;
• КПД элемента и в целом модуля– 17,8 и 15,4%;
• Диодов – 3;
• Диапазон рабочих температур — -40

+85;

Voc – 37,7 В;

Isc – 8,76А;

Imp -8,09 А;

Габариты — 164 × 99,2 × 4;

Масса – 19,6 кг.

Стоимость

Сегодня несложно приобрести монокристаллические солнечные панели российского производства.

Цены на них приведены в таблице:

Где купить	Цена в рублях
https://eco50.ru/solnechnye-sistemy/solnechnye-batarei/solnechnaya-batareya-one-sun-250m-250-vatt-24v-monokristall/	13600
https://goodster.ru/product/o-50f4823095f7e419e3d38488d9e9ca2b/	13600
https://krasnodar.regmarkets.ru/product/50f4823095f7e419e3d38488d9e9ca2b/	13600
https://arkhangelsk.regmarkets.ru/product/50f4823095f7e419e3d38488d9e9ca2b/	13600
http://nsia.blizko.ru/products/7097999-solnechnaya_panel_225_vt	15500

ТОП-3: One-Sun OS-250M

Как и вышерассмотренные модели, модуль состоит из элементов Grade A, гарантирующих надежность и высокую эффективность. При этом это бюджетная линейка с превосходным сочетанием качества и цены.

Плюсы

К преимуществам относят:

+3 Вт) толеранс;

отличную производительность даже в ненастную (при рассеянном свете) погоду и в зимний период;

прозрачность благодаря закаленному стеклу и достойный КПД;

отсутствие деформации при наступлении форм-мажорных ситаций, что обеспечивает жесткая конструкция;

гарантию на протяжении 10 лет: изначальное значение мощности уменьшается не более, чем на 10%.

Параметры

• Тип — моно;
• Напряжение – 24В;
• Мощность -250 Вт;
• Voc -37, 7 В;
• Imp — 8,09А;
• Isc – 8,76А;
• Vmp – 30,9В;
• Vdc – 1000;
• Рама – из алюминия анодированного;
• Температура рабочая – от -40 до+85;
• Кабель – длина 900 мм, сечение -4 мм.кв.;
• Число диодов – 3;
• Размер — 164х99,2х4см;
• Масса -19,6 кг.

Стоимость

Где купить	Цена
https://moskva.regmarkets.ru/product/baa93b7b9d1089c8030919482dd7da45/	12150 рублей
https://goodster.ru/solnechnykh_elektrostantsiyakh/	12150 рублей
https://econrj.ru/solnechnie_paneli/solnechnaja-panel-one-sun-os-250m.html	12150 рублей
https://market.yandex.ru/offer/YDUlw7-PFwXiy0IzdboJbw?hid=7076558&pp=1001&clid=2321575&distr_type=7&cpc=T9RZE-wXBMbY_zbPzoQ6INKaH4F5eMJkBPaEf5I4YxFejwZiL7AOAdJo_Glk1PA8kfNiUEi8YBrc2QTLkmFnitZqS-nQz6PDYDFgLiMFYIw%2C&lr=213	12150 рублей

ТОП-2: Delta SM 30-12 M

Надежность и продолжительный срок службы гарантируют составляющие батарею элементы высочайшего качества. Жесткая конструкция не позволит деформироваться в форс-мажорных ситуациях.

Характеристики

• Мощность и возможное отклонение -30 Вт+3%;
• Ток при коротком замыкании -1,73 Ампера;
• Напряжение -22,64В (холостой ход), 18,75 (в точке предельной мощности);
• Число диодов – 2 шт.;
• Ячеек – 36 толщиной 220 мкм (4х9);
• Толеранс – 3%;
• КПД -11,74%;
• Длина и сечение кабеля – 600 мм и 4 мм2;
• Нагрузка ветровая – 2400 Паскаля;
• Масса -2,9 кг.

Стоимость

Где купить	Цена
https://www.samru.ru/internet-magazin-samara/electroenergy/batarei-controllery/solnechnye-batarei/tovar-19550.html	2400 руб.
https://eco50.ru/solnechnye-sistemy/solnechnye-batarei/solnechnaya-batareya-delta-sm-30-12m-30-vatt-12v-mono/	1989 руб.
http://b-eco.ru/solar_panels/SM_30-12%20M/	1990 руб.
https://mywatt.ru/solnechnie_batarei/delta/sm_30-12_m	1989 руб.
http://www.delc.ru/shop/akkumulyatory_ibp/akkumulyatory/delta_sm_30-12-m_solnechnaya_batareya/	2035 руб.

ТОП-1: DELTA BST 50-12-M

Обзор

Модели удалось занять в ТОП-6 первое место. Выполнена она из составляющих экстра-класса. Энергии она вырабатывает при недостаточном освещении значительно больше, ем аналоги.

На заводе в Китае, где выпускают панели, она проходит 74 точки контроля, включаяEL (двухэтапный) до и после ламинации.

Устойчива панель и к негативным природным воздействиям, значительным положительным температурам токового провала.

От механических повреждений защищает ее просветленное каленое стекло, выполняющее роль защитного слоя, устойчивая к коррозии усиленная рама, изготовленная из алюминия анодированного.

Параметры технические

• Нагрузка ветровая -2,4 мПа;
• Толщина каленого стекла -3,2мм;
• Длина и сечение кабеля – 600 и 4 мм кв.;
• КПД модуля – 13,71% (элемента – 17,04);
• Масса – 5,2 кг;
• Ток на выходе -3,36А;
• Предельная мощность -60 Вт;
• ДхВхШ- 668х30х655 мм;
• Диодов – 2;
• Срок эксплуатации – 100 лет.

Стоимость

Где купить	Цена в рублях
https://energolavka.ru/product/delta-bst-50-12-m/	3350
http://www.akkumulator.ru/solnechnaya-batareya-delta-bst-50-12-m/	4070
https://eco50.ru/solnechnye-sistemy/solnechnye-batarei/solnechnaya-batareya-delta-bst-50-12m-50-vatt-12v-mono/	3150
http://solarcrown.ru/magazin2/product/solnechnyy-modul-delta-bst-50-12-m	3150
https://energolavka.ru/catalog/delta-bst/	3270

Видео: Как выбрать солнечную батарею для дома

Автор и редактор обзоров по гаджетам и новой техники. Ведет работы по написанию свежих рейтингов к публикациям, проверки достоверности и актуальности информации уже опубликованных статей. Отвечает на вопросы в комментариях, пишет на авто темы.

Источник