Солнечные поликристалл или монокристаллические солнечные батареи

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

Какие солнечные батареи лучше? Монокристалл или поликристалл

Солнечные батареи в последние десять лет перешли из разряда ноу-хау и дорогостоящей разработки с низкой эффективностью в прикладные и популярные сферы. Их можно использовать для подзарядки гаджетов в походе, а также применять в роли основного или резервного источника питания для бытовых помещений и не только. Кроме того, некоторые инженерные решения могут показаться необычными, например, использование в качестве дополнительного источника энергии на транспортных средствах.

Элемент, получающий электрическую энергию прямо от солнца в достаточном количестве, не способен давать ее постоянно. Ее нужно запасать в аккумуляторах, чтобы можно было использовать по необходимости в любое время.

Солнечные панели устроены по простой схеме, куда входят полупроводниковый фотоэлемент из кремния, соединительные провода и корпус. Лучи света воздействуют на свободные электроны фотоэлемента, заставляют их двигаться. Образующийся при этом ток по проводам поступает к нагрузке. Вместо нагрузки в цепь панели может быть включен аккумулятор, который обеспечивает электрической энергией потребители в ночное время суток, когда по погодным условиям интенсивность дневного освещения мала.

устройство солнечные панели

Как монокристаллический модуль, так и ячейка на основе поликристаллов, в своем устройстве используют полупроводниковые пластины из кремния. Пластина монокристаллической панели состоит из одного полупроводникового кремниевого кристалла, а поликристаллическая панель использует структуру из множества кристаллов.

Конструкция и применение

По устройству все солнечные преобразователи разделяют на монокристаллические и поликристаллические. От конструктивного исполнения каждой панели зависит ее эффективность и стоимость. Мировые производители этих устройств используют в качестве рабочего тела кремний, теллурид кадмия и соединения на основе меди, индия, галлия, селена. Последними достижениями в этой области считаются батареи, рабочим материалом которых является арсенид галлия.

монокристаллические и поликристаллические панели

Отечественная промышленность для производства солнечных генераторов использует преимущественно кремниевые полупроводниковые пластины. Готовые модули, предназначенные для выработки электрического тока, объединяют своей конструкцией набор ячеек. Плоские панели устанавливают на специальные стеллажи с поворотными устройствами, при помощи которых в течение дня устанавливается максимально возможный угол падения лучей солнца на полупроводник. Дешевым, но менее эффективным вариантом является использование неподвижных конструкций, настроенных на определенный постоянный угол.

Важным элементом любой солнечной сборки являются аккумуляторы, которые накапливают электрическую энергию для использования ее ночью или в мало освещенное время суток. Дальше она из аккумуляторов поступает непосредственно в нагрузку, либо сначала на инвертор 12(24)–220 В, а затем к потребителю, в зависимости от его типа.

Что такое монокристаллическая солнечная батарея

Мы уже упомянули о том, что панели бывают двух типов: поли- и монокристаллические. Для начала рассмотрим монокристаллический элемент – он дороже, но мощнее.

монокристаллический модуль

Особенности

Для такой батареи выращивается специальный монокристалл кремния по способу Чохральского. Этот материал стоит дороже, чем поликристаллическая пластина, но из-за своего высокого качества монокристаллический модуль имеет больший КПД. Монокристаллические солнечные панели, собранные из отдельных кремниевых ячеек, обладают эффективностью работы, которая равна примерно 20–22%.

Лучи света, попадая на поверхность монокристалла кремния, приводят свободные электроны к направленному движению. С обеих сторон кристалла к нему присоединены провода, идущие к потребителю.

КПД такой пластины достаточно высок, так как в ней лучи солнца не рассеиваются, а равномерно распределяются по всей поверхности кристалла. Площадь р-п перехода в пластине велика, за счет чего электроны проникают из одной части полупроводника в другую беспрепятственно.

устройство монокристаллических солнечных панелей

Стоимость

Технология выращивания монокристаллов полупроводника больших размеров довольно трудоемка, из-за чего цена такой батареи всегда выше, чем аналогичного изделия на основе поликристаллов. Разница в стоимости устройств – 10%, что является главным недостатком монокристаллической батареи.

Цена монокристаллической панели мощностью 150 Вт равна 5400 руб., а такая же по конструкции батарея мощностью 200 Вт стоит 11700 руб. Гораздо дороже устройства мощностью 230 Вт и 300 Вт

Что такое поликристаллическая батарея

Если основной элемент монокристаллической батареи – это искусственно выращенный монокристалл больших размеров, то другой вид светоприемников имеет полупроводниковый элемент поликристаллической структуры.

Считается, что для потребления энергии Солнца оптимальным вариантом являются поликристаллические солнечные батареи. Они дешевле своего монокристаллического аналога, так как для производства используют обрезки, оставшиеся после монокристаллических элементов. Кремний при изготовлении рабочего элемента поликристаллической панели просто охлаждается из горячего расплава, что не требует высоких затрат и сложных технологий.

По внешнему виду поликристалл кремния отличается от монокристалла неоднородностью цветовой гаммы, отливающей голубым и светло-синим цветом. Непрерывное совершенствование технологии производства приближает по качеству поликристаллические батареи к сборкам на монокристаллах.

Особенности

Кроме более низкой стоимости, поликристаллические модули отличаются от монокристаллов тем, что снижение их мощности по мере увеличения эксплуатационного периода происходит значительнее медленнее.

Очень важно и то, что при нагреве полупроводникового элемента поликристаллического типа он не так сильно снижает свои рабочие качества, как монокристаллы.

Стоимость

Поликристаллические солнечные элементы производителя SilaSolar мощностью 50 ватт и напряжением 12 В на момент написания статьи стоят 2790 руб. Такая же по устройству батарея этого же производителя, но на 100 ватт, имеет цену 4200 руб.

Сравнение поликристаллической и монокристаллической солнечных батарей

Когда потребитель делает выбор между различными по конструкции световыми модулями, он старается дать ответ на вопрос: какие солнечные панели лучше, поли или моно? При этом ему необходимо учитывать результаты тестирования устройств, проводимых независимыми компаниями.

Приведем основные результаты тестов на отличие этих световых модулей:

• снижение номинальной мощности с увеличением срока эксплуатации у моно модулей происходит быстрее (у поликристаллического элемента за первый год работы
• мощность снижается на 2%, а у монокристаллического – на 3%);
• цена поликристаллического модуля ниже стоимости монокристаллического такой же мощности примерно на 10%;
  суммарная вырабатываемая электроэнергия монокристаллического модуля на 30% выше, чем поликристаллического при равной площади.

Из приведенных данных можно сделать вывод, что, первые дешевле и менее прихотливы, а вторые мощнее, но привередливее. Выбирая поликристаллические или монокристаллические кремниевые солнечные батареи, решайте исходя из своих финансовых возможностей обслуживать и обновлять модули, и сделайте выбор между долговечностью и мощностью. К тому же качественно произведенный поликристаллический модуль намного дешевле. Окончательный выбор остается за покупателем.

Установка солнечной панели

Для более эффективного применения батареи нужно обязательно учитывать следующие факторы ее установки:

• месторасположения устройства не должно в течение дня закрываться тенью любых других предметов;
• чтобы поток световых лучей на фотоэлемент был максимален, желательно его оборудовать поворотным устройством, выдерживающим постоянную ориентацию на солнце;
• оптимальный угол наклона модуля к вертикали сильно зависит от местности где расположена СЭС и времени года, все знают, что солнце зимой находится ниже над горизонтом;
• ухода за лицевой стороной прибора, очистки стекла от наслоений грязи и снега, нужно обеспечить к нему удобный доступ человека.

Собрать солнечную установку можно своими руками, предварительно изучив соответственную литературу.

Но если у вас нет, хотя бы базовых познаний в электричестве и электронике, то стоит доверить дело специалистам.

Тестирование

Чтобы сравнить две солнечные сборки одинаковой мощности на эффективность, разумно выполнить их рабочее тестирование. Для этого необходимо установить mono- и poly-батареи одинаково по отношению к солнцу и измерять реальную мощность устройств в зависимости от времени суток, от степени нагрева полупроводникового элемента.

Также учтите все другие параметры, которыми они будут отличаться. В том числе снижение мощности устройств после определенного периода эксплуатации. Полученные результаты дадут исчерпывающую информацию, какая из панелей (solar panels) лучше и кому из производителей этих устройств нужно в дальнейшем отдавать предпочтение.

Источник