Сонячні батареї моно або полі кристалічні

1. Ваша мета: Встановити сонячну фотоелектричні систему, яка допоможе вам зменшити витрати на електроенергію....
2. Що таке монокристалічні модулі?
3. Що таке полікристалічні модулі?
4. У чому ж різниця між монокристалом і полікристалів?
5. Переваги та недоліки монокристалічних модулів
6. Основні відмінності модулів
7. Які модулі вибрати?
8. І все ж, які сонячні батареї краще?
9. Сонячні елементи n-типу і p-типу
10. Курйози сонячної енергетики
11. висновок

Ваша мета: Встановити сонячну фотоелектричні систему, яка допоможе вам зменшити витрати на електроенергію.

Проблема: На ринку дуже багато різних моделей і типів сонячних модулів, і це вас заплутало. одні продавці стверджують, монокристалічні модулі це кращий вибір, інші стверджують, що полікристалічні нічим не гірше (або навіть краще). Хто з них має рацію?

Коли справа доходить до найбільш підходящих для вашого проекту сонячних модулях, споживач стикається з проблемою вибору. На ринку зараз багато різний сонячних модулів, і всі продавці стверджують, що у них «найкращі». Покупцеві не просто розібратися в технічних характеристиках, дізнатися достовірну інформацію про надійність і ефективність сонячних модулів. В основному залучають низькою ціною, стверджуючи, що технічні параметри не гірше, ніж у інших сонячних панелей. Як і при покупці інших товарів, покупці прагнуть отримати «найвигіднішу пропозицію», часто жертвуючи якістю за рахунок ціни.

Прагнення знизити ціну дуже зрозуміло, але пов'язане з цим зниження якості може дуже сильно вплинути на ефективність всієї вашої системи сонячного електропостачання. Тому ми постаралися зробити невелике керівництво для покупців , Яке допоможе вам орієнтуватися в море інформації про сонячних панелях, що продаються на російському ринку.

У даній статті ви дізнаєтеся все про відмінності монокристалічних і полікристалічних модулів.

Що таке монокристалічні модулі?

Це технологія, яка привела до революції в фото-енергетика. Перші комерційні монокристалічні модулі з'явилися в 1950-х роках і є найпершими і найбільшими «просунутими» модулями на сучасному ринку. Як видно з назви, Сонячні елементи зроблені з єдиного кристала чистого кремнію. Виробники для формування злитка використовують метод Чохральського для поступового вирощування кристала кремнію з розплаву. Як «затравки» використовується маленький кристал чистого кремнію. У міру росту кристалу навколо «затравки», його температура кремнію поступово падає, тим самим формується кристал чистого кремнію циліндричної форми.

Процес виробництва монокристалічного кремнію

Монокристалічні модулі можна відрізнити по їх однорідному кольором і структурі, що є ознакою високочистого кремнію.

Що таке полікристалічні модулі?

Кристал полікремнію. З такого нарізаються прямокутні злитки, а потім пластини.

Полікристалічні сонячні панелі зроблені з сонячних елементів з безліччю кристалів. Замість повільного і дуже дорогого процесу вирощування єдиного кристала, виробники просто опускають кристалічну «затравки» в ванну з розплавленим кремнієм і дають йому охолонути. При цьому формуються різноспрямовані кристали, вони невеликі і їх багато. З такого великого кристала нарізаються прямокутні злитки, а потім з них - пластини. Звідси і назва - мультикристалічні (або полікристалічні, що одне й те саме) Сонячні елементи .

Далі процес аналогічний виробництву монокристалічних сонячних елементів. На пластинах формується pn перехід, наносяться електроди і антіотражающее покриття.

У чому ж різниця між монокристалом і полікристалів?

Різниця між монокристаллическими і полікристалічний елементами (або як їх ще часто називають, «осередками») визначається їх виробничим процесом. Монокристалічні сонячні елементи зроблені з єдиного кристала. Вони більш однорідні - як за зовнішнім виглядом, так і за технічними характеристиками. Полікристалічні елементи зроблені з блоків кристалів кремнію, що видно при їх найближчому розгляді.

Переваги та недоліки монокристалічних модулів

переваги:

• Монокристалічні сонячні модулі мають найвищий ККД (сучасні модулі мають ККД до 22%);
• Монокристалічні модулі займають менше місця, тому що вони мають більший ККД у порівнянні з іншими типами сонячних модулів;
• Монокристалічні модулі більш довговічні - більшість виробників дає як мінімум 25 років гарантії на такі панелі. Причому «старіє» в монокристаллической панелі не сам кремній, а то, що його оточує - покриття, плівки, контакти та ін. Сам монокристал має стабільними характеристиками протягом практично всього терміну служби;
• Вважається, що монокристалічні модулі краще працюють при низькій освітленості. Однак тут не все так однозначно, і робота при низькій освітленості більше залежить не від типу кристала, а від якості виконання сонячного модуля. Тут діє загальне правило - великий, відомий виробник робить якісніші сонячні панелі.

недоліки:

• Монокристалічні модулі дорожче полікристалічних;

Переваги та недоліки полікристалічних модулів

переваги:

• Вони дешевші у виробництві, тому що процес вирощування полікремнію набагато простіше і менш енергоємний.
• Вони зазвичай менше схильні до впливу температури, ніж монокристалічні модулі.

недоліки:

• Оскільки чистота кремнію в полікристала нижче, ніж в монокристалі, полікристалічні модулі мають менший ККД. Сучасні полікристалічні модулі мають ККД 15-18%.
• Менша ефективність веде до того, що для генерації однакової кількості енергії буде потрібно більша площа.

Сонячні елементи різних типів

Основні відмінності модулів

Кристалічна структура Всі кристали орієнтовані в одному напрямку, зерна кристалів паралельні Кристали орієнтовані в різних напрямках, зерна кристалів не паралельні Технологія виробництва Монокристалічні циліндри кремнію нарізаються на пластини, потім пластини обрізаються до майже квадратної форми Полікристалічні заготовки прямокутної форми ріжуться на пластини. Температури виготовлення 1 400 ° C 800 ~ 1000 ° C Форма Прямокутна, з обрізаними кутами (квазіпрямоугольние) Прямокутні або квадратні, різної форми Товщина <= 300μm 300 ~ 500μm Колір 1 Чорний Темно-синій ККД 15% ~ 23% 12% ~ 17% Стабільність параметрів висока стабільність висока стабільність, але нижче, ніж у монокристалічних елементів Ціна 2 Відносно висока Відносно висока, але нижче, ніж у монокристалічних елементів Окупність по енергії 2 роки 2 ~ 3 роки

Примітки:
1 Прояснююче і антіотражающее покриття наноситься на елементи, і монокристалічні елементи в сонячних панелях можуть мати темно-синій колір. Полікристалічні елементи можуть мати різні відтінки синього і темно-синього кольору
2 Ціна в останні роки істотно знижена, тому відмінності в ціні кристалічних і тонкоплівкових елементів мінімальні.

То який з типів кристалів працює краще? Однозначної відповіді на це питання немає. У загальному випадку, за допомогою монокристалічних модулів можна отримати більше енергії з одиниці площі за рахунок більш високого ККД цих елементів. Але якщо порівнювати модулі з однаковою потужністю (а саме так зазвичай і порівнюють модулі, тому що платять за вати, а не за площу модулів), то однозначної відповіді немає. Дуже багато залежить від виробника сонячних елементів - чим якісніше сонячний елемент, тим він краще буде працювати і більше виробляти енергії. Вибір відомого і перевіреного виробника елементів часом важливіше вибору виробників (збирачів) панелей.

Які модулі вибрати?

Чим більше і чистіше кристал кремнію, з якого зроблені сонячні елементи, тим вони ефективніші. В результаті, монокристалічні модулі приблизно на 10-15% більш ефективні, ніж полікристалічні того ж розміру.

Полікристалічні модулі, з іншого боку, часто подаються як менш ефективні. Однак їх ціна за ват потужності дешевше на 10-20%, ніж у монокристалічних сонячних панелей.

Існує думка, що полікристалічні модулі краще працюють при низькій освітленості, навіть проводяться порівняльні тести, які нібито підтверджують це. Однак, всі ці порівняння - окремі випадки, коли порівнюються конкретні модулі конкретних виробників. При цьому результат при порівнянні інших модулів може бути прямо протилежним. Немає однозначної залежності вироблення модуля від типу його кристала. Для того, щоб отримати максимум енергії від сонячної панелі, потрібно вибирати панель з якісними елементами від перевірених виробників, а не тип кристала.

В даний час вартість полікристалічних модулів приблизно на 15-20% нижче, ніж вартість монокристалічних. Навіть незважаючи на те, що монокристали більш стабільні протягом терміну служби модуля, більш низька вартість полікристала може стати визначальним фактором при прийнятті рішення про покупку сонячної панелі.
З іншого боку, полікристалічні модулі деградують швидше, ніж монокристалічні. Цифри за типовою деградації для різних модулів наведені в статті « Термін служби фотоелектричних модулів «.

І все ж, які сонячні батареї краще?

Немає однозначної відповіді. Відповідь залежить від вимог вашого проекту. Полікристалічні модулі більше підходять для сонячних батарей , Що встановлюються на дахах великої площі, або на землі. Вони також підходять для покупців з обмеженим бюджетом.

монокристалічні сонячні батареї , З іншого боку, ідеальні для місць з обмеженою площею - маленькі даху або обмежений простір, що освітлюється прямими променями сонця протягом дня. Вони виробляють більше енергії з одиниці площі. Більш того, ці сонячні панелі мають менший температурний коефіцієнт в порівнянні з мультикристалічних модулями (порівнювати має сенс модулі одного виробника і одного покоління. Наприклад, для модулів JA Solar з монокристала, температурний коефіцієнта дорівнює -0,41% / K, а для полікристала -0,45% / K).

Обсяги виробництва сонячних елементів за типом в 2013-2018

Як видно з наведеного вище графіка, основний обсяг виробництва на сьогоднішній день - це все-таки полікристалічні модулі. Ринок вибрав їх, тому що частіше перевага в ціні полікристала переважує перевага в більшій ККД монокристалла. Однак частка полікристалічних модулів знижується за рахунок монокристалла і «просунутих» технологій (гетероструктурних, PERC і т.п.), тобто тенденція сучасного ринку вже не тільки вартість, але і ефективність сонячних батарей . Це пояснюється і тим фактом, що ціна різних технологій сонячних панелей все менше відрізняється один від одного при тому, що абсолютно всі технології дешевшають з року в рік.

Сонячні елементи n-типу і p-типу

Останнім часом на ринку все частіше стали з'являтися модулі з елементами n-типу. Про відмінності типів сонячних елементів ми писали в статті про PERC модулі та про викликану потенціалом деградацію .

У загальному випадку, сонячні елементи n-типу

1. Мають меншу деградацію, викликану потенціалом (PID loss)
2. Мають меншу деградацію, викликану освітленням (LID loss). Навіть через 25 років сонячні панелі з елементами n-типу мають таку ж потужність, як і на початку експлуатації. Це підтверджують модулі, які ми раніше продавали і випускалися краснодарським заводом «Сонячний вітер».
3. Більш висока продуктивність (тобто вироблення кВт * год протягом року)
4. Можна робити двосторонні модулі, які мають більш високу питому потужність. Задня поверхня може давати збільшення потужності від 5 до 30%. Наприклад, краснодарські модулі мають потужність з тильного боку близько 50% від фронтальної, але, тому що з тилу модулі висвітлюються тільки відбитим світлом (від снігу, світлого піску, землі і т.п.), то реальна надбавка до потужності у двосторонніх модулів становить 10-15%.

Курйози сонячної енергетики

У світлі вищесказаного особливо кумедними виглядають так звані «огляди», які можна знайти в youtube.

Автор порівнює модулі різних поколінь. Моно - з 2 шинами, поли - з 3 шинами. При переході від 2 до 3 шинам, також як і перехід до стандартних зараз 4 струмознімальних шинам, ефективність сонячних елементів зростає на кілька відсотків. Тому різниця в потужності - не через типу кристала, а через покоління і якості виконання сонячних елементів. Тим більше, що у торгової марки, яку «оглядає» автор, джерело сонячних елементів невідомий, і від партії до партії можуть застосовуватися елементи різних виробників.

Іноді на просторах інтернету можна прочитати і такий «марення»:

Найбільш ефективні в похмуру погоду кремнієві полікристалічні батареї, добре поглинають не тільки пряме сонячне випромінювання, але і розсіяне світло, що проникає через хмари. Пов'язано це з тим, що в полікристалічних елементах кристали кремнію орієнтовані не впорядковано, а хаотично, що, з одного боку, знижує ефективність батареї при прямому падінні сонячного випромінювання, а, з іншого, знижує її незначно при характерному для похмурої погоди розсіяному освітленні.

Звичайно ж, ніякого ефекту на перетворення розсіяного світла різне спрямування кристалів не має. Який написав ці рядки не має уявлення про те, як працює сонячний елемент. Немає даних, які доводять, що полікристалічні елементи краще перетворять розсіяне світло, ніж монокристалічні. Більше різниці можна побачити між роботою елементів p-типу і n-типу, ніж між моно- і полікристалів. Різниця в роботі сонячних елементів при різній освітленості в основному визначається якістю виготовлення і технології, а не типом кристала. Є конкретні полікристалічні модулі, які працюють краще конкретних монокристалічних. Які в свою чергу можуть працювати краще за інших полікристалічних. Як завжди, чим більше і відомішим виробник, тим більш передбачуваний результат і краще якість. Саме тому ми завжди рекомендуємо до покупки відомі і перевірені бренди сонячних панелей. Усі вони були переписані в нашому Інтернет-магазині в розділі " Сонячні панелі «, А також на нашому сайті в розділі« Сонячні батареї «.

висновок

Незважаючи на те, що між різними типами модулів є відмінності, немає однозначної відповіді, який сонячний модуль задовольняє всім можливим вимогам найкраще. Тип модуля вибирається залежно від характеристик вашого об'єкта і вимог до установки.

Якщо ви не обмежені в бюджеті і хочете досягти максимального терміну служби і максимальної вироблення енергії за термін служби сонячної панелі, і вам важлива площа, яку займає сонячною батареєю - вибирайте монокристал. Якщо є обмеження в грошах і немає обмежень по площі установки сонячної батареї і ви не женіться за максимальним показником вироблення кВт * год за термін служби сонячної панелі - сміливо купуйте полікристалічні модулі.

«Ваш Сонячний Дім» завжди допоможе вам з вибором сонячних панелей. Як лідери ринку з величезним досвідом, ми завжди зможемо вам підказати, який сонячний модуль і яка технологія найбільш підходять вам для вирішення вашої специфічного завдання.

продовжити читання