Сходства и различия поликристаллических и монокристаллических солнечных панелей. Сферы применения

Виды кремниевых солнечных батарей

Поликристаллические

widen_330_crop_830_548_0_0_q90_411472_0baedc83695eaf7d9e4851a7f.jpeg
Главным элементом таких панелей являются полупроводниковые элементы поликристаллической структуры. Они гораздо дешевле монокристаллических, так как по сути изготавливаются из обрезков, оставшихся от монокристаллических элементов. В процессе изготовления кремниевый сплав просто охлаждается без последующей обработки.

</figure>

КПД поликристаллических солнечных батарей составляет в среднем 12 — 18%, в то время, как у монокристаллических КПД достигает 22%. Однако учитывая меньшую цену, можно приобрести чуть больше панелей и получить тот же «выхлоп» за те же деньги, что и у монокристаллов. Такое возможно только в случае, когда есть много места на крыше. Также поликристаллы отличаются от монокристаллов неоднородностью цветовой гаммы.

Сколько стоят поликристаллические солнечные батареи? В среднем 3500 рублей за 100 Вт (многое зависит от производителя). Одной из самых недорогих поликристаллических батарей является Восток Pro ФСМ 150 П мощностью 150 Вт.

widen_330_crop_1280_828_0_0_q90_411482_4eaaa4146579f3ce2eefd7d84.jpeg
Для монокристаллических солнечных панелей специально выращивается монокристалл по методу Чохральского. Затем из нескольких кремниевых ячеек собирается целая панель определенной мощности. Чаще всего панель состоит из 36 или 72 модулей. Эффективность работы монокристаллических панелей гораздо выше, чем у поликристаллических, и составляет порядка 18 – 22%. 

</figure></div>

Благодаря такой особенности при одинаковых размерах монокристаллические преобразуют больше солнечной энергии, чем поликристаллические. Какие лучше солнечные батареи: поликристаллические или монокристаллические? Все упирается в бюджет. Если есть возможность потратить чуть больше, тогда стоит купить монокристаллы, у которых окупаемость быстрее. Также монокристаллические батареи будут предпочтительнее, если площадь крыши относительно невелика. Средний срок «жизни» составляет 25 лет.

Если же хотите сэкономить и солнечная батарея вам нужна только, чтобы запитать холодильник или насосную станцию на даче, тогда можно взять поликристаллическую модель.

Аморфные

Аморфные батареи состоят из кремниеводорода (SiH4), который получают путем действия электрического тока на кремний. В результате этого кремний испаряется, а затем тонким слоем оседает на подложку.

  • Эксплуатация

    Медь или алюминий: что лучше всего подходит для проводки?

КПД у аморфных панелей примерно такой же, как у поликристаллических. Однако у аморфных моделей есть некоторые преимущества. Например, они могут вырабатывать электроэнергию даже в пасмурную погоду, дождь, когда в воздухе высокая концентрация пыли или во время заката/рассвета.

По цене они немного дороже поликристаллических, но в продаже их найти непросто. Если вы живете в регионе, где часто идут дожди и мало солнечных дней,  аморфные панели придутся кстати. А если солнца достаточно, лучше взять поликристаллические или монокристаллические батареи.

</div>

Поликристаллы

Поликристаллы могут иметь искусственное и естественное происхождение. К ним можно отнести материалы такого типа, как сплавы, минералы, керамика и различные металлы. Благодаря Mono-vs-Poly-Solar-Panels.jpgкристаллическим зернам в структуре поликристаллов, они получили свои уникальные свойства. Чтобы получить данный материал искусственным путем, по специальной технологии спекают кристаллические порошки. В результате происходит полиморфное превращение материала в поликристаллы. Что касается солнечных батарей, то для изготовления поликристаллов для них используется кремниевый сплав. Его нагревают до определенной температуры и дают медленно остывать. Следуя этой технологии, можно получить поликристаллический кремний, отлично зарекомендовавший себя в роли основного материала для создания солнечных батарей.

Данная технология менее трудоемкая, в отличие от метода получения монокристаллов. Это объясняется тем, что вытягивание кристаллов кремния происходит естественным способом во время охлаждения сплава без применения дополнительных обработок. В результате, себестоимость их изготовления ниже, чем у монокристаллов. Это не могло не сказаться положительно на стоимости солнечных батарей. Из недостатков данного материала можно отметить только наличие областей в структуре с зернистыми границами, что ухудшает качество поликристаллов.

Кристаллический кремний и его свойства

Сегодня подавляющее большинство оборудования, преобразующего энергию солнечных лучей в электроток, изготавливается на основе кремния. К настоящему времени на рынке подобной продукции более 90% занимают солнечные панели, сделанные на основе монокристаллического кремния. Данный вид солнечных энергетических установок, в первую очередь, предназначен к использованию частными лицами в жилом фонде.

Используемый в производстве солнечных фотоэлементов, кремний имеет различные степени очистки. Градация данного параметра, присваемого качеству кремния, указывает на то, как в структуре его кристаллической решетки упорядочены молекулы.

Monokristallicheskie_solnechnye_batareyi4.jpg

Механическая обработка монокристаллического кремния

В данном случае, чем качественней и более технически продвинуто производство кремния, тем лучше будет упорядочена молекулярная структура продукции, а значит, и коэффициент полезного действия, создаваемых на его основе, солнечных панелей.

В основном, при ссылке на этот фактор солнечные энергетические установки и делятся на различные виды и типы.

Конечно, добиться в промышленных масштабах отличной упорядоченности молекулярной структуры решетки кремния можно только на производствах с оборудованием и процессами технологий высочайшего уровня, но это очень затратный и дорогостоящий процесс. Из этого можно сделать вывод, что степень очистки получаемого кристалла кремния не имеет определяющего значения. Более весомыми параметрами в достигаемой производительности солнечных элементов и определении выбора при приобретении как раз выступают предлагаемая эффективность использования полезной площади оборудования и ее общая экономическая результативность.

Теперь, исходя из описанного выше, можно прийти к выводам, что кристаллический кремний выступает основным действующим элементом всех производимых сегодня солнечных панелей, которые делятся они на монокристаллические и поликристаллические.

Monokristallicheskie_solnechnye_batareyi1.jpg

Поликристаллический кремний, являющийся основным сырьем для производства фотоэлектричества

Монокристалл

Производится на основе монокристаллического кремния, конечное изделие обладает квадратной формой, обычно со скошенными краями, однородного черного или темно-синего цвета. Отдача при прямом излучении: 17-22%. Мощность снижается постепенно: каждые 25 лет приблизительно на 20%. Минимальный срок службы – 30 лет.

Пленочные батареи

widen_330_crop_982_655_0_0_q90_411492_10b067c4cfa14d84026379314.jpeg

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий