Монокристаллические солнечные панели

Сравнительный обзор солнечных панелей для вашего дома.

Перед покупкой солнечных панелей, в первую очередь, требуется определиться с их типом. При выборе конкретной модификации, как правило, учитывается весь спектр параметров и характеристик. В данной статье будут рассмотрены основные параметры солнечных батарей для домашнего использования, их преимущества и недостатки, а также целесообразность использования выбранной конструкции.
Отметим также, что сам термин солнечные панели имеет ряд синонимичных значений, таких как солнечные модули и солнечные батареи – все это представляет класс фотоэлетрических солнечных элементов, использующихся для получения электроэнергии.

Содержание:

Свойства кристаллического кремния

На сегодняшний момент подавляющее большинство преобразователей непосредственно энергии солнечных лучей в электрическую энергию изготовлены из кремния. Батареи, изготовленные с применение в качестве основы монокристаллического кремния составили 95% рынка поставок монокристаллические солнечные панелей для использования в частном фонде.

Для применения в фотоэнергетике используется кремний различной степени чистоты. Данный параметр характеризует упорядоченность молекул элемента в кристаллической решетке. Чем более упорядочена структура кремния, тем выше производительность устройств на его основе. Типы солнечных батарей в основном зависят именно от этого фактора.

Достижение высокой степени упорядоченности структуры кремния дорогостоящий технологический процесс. Следовательно, степень чистоты кристалла кремния не всегда является определяющим фактором. Более значимые параметры при выборе солнечных батарей – это эффективность использования поверхности конструкции и пространства, общая экономическая эффективность.

Таким образом, можно сделать заключение о том, что кристаллический кремний — это основа всех фотоэлектрических элементов, которые подразделяются на моно- и поликристаллические.

Монокристаллические солнечные панели

Отличительной чертой фотоэлементов, произведенных из монокристаллического кремния (mono-Si) служат однородность цвета поверхности и внешнего вида в целом. Данные параметры определяет размерность зерен монокристалла. Слиток монокристаллического кремния выращивается на производстве из исходного сырья и имеет достаточно высокие показатели по частоте и структурированности кристаллической решетки.
Фотоэлементы, использующиеся в монокристаллические солнечные панелях, изготавливаются из слитков кремния цилиндрической формы. При этом слиток обрезается со всех сторон для повышения эксплуатационных характеристик и снижения затрат. Этот процесс определяет внешний вид монокристаллов солнечных панелей и делает его достаточно однотипным. Так получаем монокристаллические солнечные батареи.

Таким образом, основное отличие внешнего вида поликристаллических солнечных батарей от аналогов из монокремния – это форма панелей. У монокристаллических конструкций они имеют форму псевдоквадрата.

Достоинства монокристаллических солнечных панелей заключаются в следующем:

  • Высокая эффективность, объясняющаяся высокой структурированностью материала. Производительность таких конструкций составляет от 17 до 22%.
  • Снижение габаритных размеров конструкции для обеспечения заданного значения энергии в сравнении с аналогами при те же остальных характеристиках. Т.е. для получения количества энергии в 10 Вт, требуется панель из моно-кремния наименьшего размера.
  • Максимальная долговечность среди всех типов панелей. При грамотном использовании монокристаллические солнечные панели достаточно купить и установить 1 раз за 25 лет.

Недостатки монокристаллических солнечных батарей:

  • — Высокая стоимость монокристаллических солнечных панелей. Если цена куда более определяющий фактор, чем долговечность и энергоэффективность, то разумнее остановить выбор на других типах панелей, в частности, поликристаллических.
  • — даже незначительная загрязненность панели или тень, закрывающая часть конструкции, могут стать причиной потери производительности всей цепочки. Для устранения данного недостатка целесообразно использовать микроинверторы, предназначенных для уравнивания характеристик работы всей цепи в следствие неравномерной освещенности.

Поликристаллические солнечные панели

Солнечные батареи, изготовленные из поликристаллического кремния, известны на рынке энергопреобразующих товаров с 1981 года. Для их производства не требуется усложненного технологически процесса выращивания монокристаллов по методу Чохральского. Достаточно расплавить кремниевое сырье и залить его в специальные формы для выплавки. После чего блоки нарезаются на пластины квадратной формы. В итоге получаются поликристаллические солнечные батареи.

Достоинства поликристаллические батарей:

  • — общее снижения уровня затрат при производстве. В частности, значительно снижается количество производимых отходов, что дополнительно снижает затраты на переработку и утилизацию.
  • — меньший процент брака при изготовлении.

Но при этом поликристаллические солнечные панели обладают следующими недостатками:

  • -Поликристаллические солнечные панели менее устойчивы к воздействию высоких температур, в отличие от аналогов, произведенных из монокристаллического кремния. Воздействие чересчур высоких температур негативно влияет на производительность конструкции и на ее долговечность. Но так как влияние данного эффекта на характеристики в целом незначительно, акцентировать на нем внимание не стоит.
  • — производительность составляет от 14 до 18%, что примерно на 5% ниже показателей батарей из монокристаллов.
  • — эффективность использования пространства при установке поликристаллических солнечных батарей также ниже, чем у аналогов. Для получения тех же показателей энергетических характеристик требуется задействовать большую площадь.
  • — неоднородность внешнего вида конструкции. При использовании специальных просветляющих покрытий данный недостаток становится фактически незаметным.

Характеристика тонкопленочных панелей.

Производственный процесс тонкопленочных панелей заключается в вакуумном напылении фотоэлектрического материала в виде тонкой пленки на подложку-основу. В зависимости от требуемых характеристик используются различные типы подложек и виды напыляемых веществ. В частности, материалами для напыления тонких пленок служат: аморфный кремний (a-Si), теллурид кадмия (CdTe), медь, индий, галлий, соединения селена — селениды (CIS/CIGS), различные органические элементы (OPC)

КПД тонкопленочных солнечных батарей зависит от качества и чистоты технологического процесса и составляет от 7 до 13%. При развитии технологии и внедрении инновация прогнозируемый рост КПД составит 3%. В 2000-х годах рынок тонкопленочных панелей значительно вырос. Это связано с развитием технологии напыления тонких пленок и развитием уровня производства в целом. Таким образом, купить солнечные батареи становится все проще, а их цена становится все доступнее.

Достоинства тонкопленочных батарей:

  • — низкая себестоимость производства, следовательно, более низкая цена на панели в целом.
  • — эстетичный внешний вид конструкции, обусловленный высокой однородностью.
  • — возможность изготовления гибких конструкций
  • — количество потерь производительности при нагреве или непрямом освещении снижено.

При этом тонкопленочные конструкции имеют и ряд недостатков:

  • — необходима достаточно большая площадь монтажа конструкции для обеспечения преобразования требуемого количества солнечной энергии.
  • — установка большего количества панелей требует дополнительной крепежной фурнитуры и повышения затрат на установку.
  • — срок службы таких панелей ниже, чем у кристаллических аналогов.

И все же какие панели наиболее являются наиболее подходящими для использования именно в частном домовладении для обеспечения электроэнергией дома или коттеджа?

В решении данного вопроса не помешает консультация специалистов в области фотоэлектронных преобразователей солнечной энергии и проведение количественной и качественной оценки всех факторов: от площади до освещения поверхности монтажа. Такая консультация позволит вам определить, что именно вам требуется.

  • При недостатке площадей для установки обратите внимание на монокристаллические батареи с максимальным КПД. К сожалению на сегодняшний момент на российском рынке фотоэлектронных товаров, в частности, преобразователей, выбор элементов ограничен и, скорее всего, как и выбор модулей требуемой конструкции или состава пленки. В таком случае вам может потребоваться произвести заказ модулей из-за рубежа, либо купить их в России по предварительному заказу. Однако в данном случае цена на батареи будет выше.
  • Если более важное значение имеет именно ценовой диапазон материалов и работ, то лучший вариант – использование конструкций на поликристаллических пластинах. Они позволят обеспечить достаточно хорошие показатели по производительности и при этом сэкономить некоторое количество средств.
  • При выборе тонкопленочных панелей не забывайте учитывать требования по монтажу. Стоимость дополнительных монтажных работ значительно повлияет на итоговую смету.
  • Определившись с типом и размерами солнечных батарей, вам останется осуществить закупку требуемых блоков, произвести монтаж и наслаждать использованием одного из самых экологически безопасных способов получения электроэнергии для бытовых нужд.

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, панели не могут давать ее постоянно, а для запаса требуются аккумуляторы, чтобы в любое время использовать энергию.

Содержание:

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: моно- 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.

Монокристаллическая солнечная батарея и ее 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 %, что можно считать главным недостатком первого варианта.

Так, монокристаллическая солнечная панель, мощность которой 150 Вт, обойдется в 5400 рублей, если же 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 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.

Проведение рабочего тестирования двух солнечных панелей, которые имеют одинаковую мощность, позволит 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, которые будут отличаться, и снижение мощности устройств после того, как они будут использоваться определенное время. По результатам можно будет судить о том, какая из солнечных панелей лучше, а также какой бренд предпочтительнее выбирать.

Какие солнечные батареи лучше — монокристалл или поликристалл?

Обновлено: 9 марта 2020

Ответить на вопрос, какие солнечные батареи лучше, монокристалл или поликристалл, можно только после внимательного рассмотрения особенностей, конструкции и прочих параметров обоих разновидностей. Четкое понимание разницы между ними позволит выбрать оптимальный вариант для создания частной СЭС, сэкономить деньги, получить наиболее эффективную и долговечную систему подачи электроэнергии.

Итак, моно- или поликристаллический солнечный модуль — что лучше? Рассмотрим вопрос по порядку.

Что такое монокристаллическая солнечная батарея?

Монокристаллическая солнечная батарея представляет собой срез с единого кристалла кремния, полностью однородного и монолитного. Этот вид конструкции демонстрирует максимальную эффективность и значительно превосходит все аналоги по характеристикам, стабильности и долговечности.

Внешне их легко отличить от альтернативных конструкций — панели имеют черный цвет и по всей площади оснащены металлическими пластинками, расположенными в узловых точках решетки. Монокристаллические элементы имеют срезанные углы, поскольку изготовлены из заготовки цилиндрической формы. Если не устанавливать защитные элементы, между отдельными панелями будет накапливаться пыль, попадать и замерзать вода, что приведет к разрушению модуля.

Изготовление

Главное, чем отличаются монокристаллы от поликристаллов —это сложность в изготовлении. Монокристалл долго выращивается и требует для этого создания определенных условий.

  • Используется небольшой кусочек чистого кремния, который помещают в расплав.
  • Он становится основой для кристалла, который начинает расти, увеличиваться в размерах.
  • Когда его величина достигает заданных параметров, процесс останавливают, а полученный цилиндр нарезают на тонкие пластинки. Это и есть заготовки для монокристаллических солнечных панелей.
  • Затем их шлифуют, наносят защитное покрытие и устанавливают контактные проводники.
  • Последний этап — сборка отдельных фотоэлектрических элементов в солнечные модули с заданными параметрами.

Преимущества

К преимуществам монокристаллических панелей следует отнести:

  • эффективность, превышающая показатели всех остальных видов солнечных панелей. Она достигается за счет структурированности кремния, позволяющего добиться КПД в 17-22 %
  • малая площадь панелей по сравнению с другими конструкциями
  • долговечность монокристаллических панелей составляет до 25 лет, что не способны продемонстрировать альтернативные разновидности
  • способность работать в условиях низких температур
  • панели демонстрируют довольно высокую производительность даже в условиях слабой освещенности

Преимущества, которые показывают солнечные панели монокристаллические перед другими конструкциями, в значительной степени нивелируются их отрицательными качествами.

Недостатки

К недостаткам монокристаллических модулей относят:

  • высокая стоимость. Процесс производства занимает много времени, требует создания специфических условий роста кристаллов. Кроме того, приходится поддерживать эти условия в неизменном состоянии в течение длительного времени. Это увеличивает себестоимость конечной продукции, и снизить ее производителям пока не удается
  • чувствительность панелей к появлению загрязнений, затенения части поверхности. Это отрицательно воздействует на производительность всей сборки модулей, но может быть устранено установкой микроинверторов. Они выравнивают режим работы всех модулей, но еще больше увеличивают суммарную стоимость солнечных батарей

Основным недостатком, ограничивающим использование монокристаллов, является чрезмерно высокая цена. Пользователи, подсчитав сумму вложений, предпочитают более дешевые поликристаллы.

Стоимость

Цена монокристаллических солнечных панелей малой мощности мало отличается от поликристаллических образцов. Например, 30-ваттный модуль стоит 2100 руб. против 1700 руб. для поликристаллической панели той же мощности.

Однако, с увеличением производительности и размера панели разница в стоимости заметно увеличивается. Учитывая необходимость приобретать несколько панелей, ценовое преимущество поликристаллов возрастает. При этом, преимущество монокристаллов по всем позициям никем не оспаривается, единственным критерием становится ценовой фактор.

Что такое поликристаллическая батарея

Поликристаллические солнечные батареи изготавливаются по другой технологии. Она значительно проще, что делает методику более предпочтительной как для производителей, так и пользователей. Несколько упрощенно, технологический процесс состоит из нескольких этапов:

  • нагрев кремния до точки плавления
  • розлив полученного расплава по формам
  • нарезка остывших брикетов на тонкие пластинки
  • шлифовка, нанесение токопроводящих дорожек
  • нанесение слоя защиты

Отсутствие длительного процесса естественного выращивания кристалла значительно ускоряет и упрощает процесс изготовления, но качество панелей получается намного ниже. Вся площадь фотоэлемента разделена на мельчайшие частицы. ориентированы в разные стороны. От этого процесс образования электронов при попадании фотонов света делается менее интенсивным.

КПД, который способны продемонстрировать поликристаллические панели, не превышает 12-18 %, что заметно ниже показателя монокристаллических компонентов.

Отличить внешне, монокристалл или поликристалл является базовым компонентом, очень легко. Если первый имеет черный цвет, то модули второго типа синие и не оснащены никакими дополнительными элементами на лицевой поверхности. В зависимости от производителя и особенностей технологии оттенок может быть более светлым или темным, но он всегда синий.

Преимущества

Если возникает вопрос — монокристаллические и поликристаллические солнечные модули, что лучше — надо детально рассмотреть их достоинства. Преимуществами поликристаллов считают:

  • более быстрый и экономичный способ изготовления
  • отставание по всем параметрам от монокристаллов не слишком значительное
  • стоимость поликристаллических модулей примерно на 20 % ниже, что при покупке больших партий создает большую экономию

Необходимо учитывать, что у некоторых производителей (например, у одного из лидеров мирового рынка компании Trina Solar) более высокие показатели демонстрируют солнечные панели поликристаллические. Они превосходят монокристаллы на 2,6 % по производительности, хотя по другим параметрам они примерно равны. Однако, у других производителей такого первенства не наблюдается.

Недостатки

К недостатками поликристаллических панелей принято относить:

  • КПД этих конструкций составляет всего 12-18 %
  • уровень производительности ниже
  • долговечность поликристаллов примерно такая же, но со временем показатель производительности заметно падает
  • размер панелей на 20 % больше, чем у монокристаллических модулей той же производительности. Это играет важную роль при необходимости разместить их в условиях ограниченного пространства — на крыше или иной поверхности

Необходимо учитывать, что недостатки поликристаллических панелей не настолько существенны, чтобы пользователи в массовом порядке отказались от их применения. Наоборот, спрос на эти конструкции гораздо выше, чем на все альтернативные разновидности. Он вызван оптимальным на сегодняшний день соотношением стоимости и параметров модулей.

Стоимость

Цены на поликристаллические солнечные батареи примерно на 10-15 % ниже, чем на монокристаллические модули. Это позволяет получить заметную экономию при создании полнофункциональной СЭС с набором приборов и большим количеством панелей.

Учитывая, что долговечность поликристаллических солнечных батарей составляет около 30 лет (хотя достоверной статистики на этот счет пока никто не собрал), общий порядок цен способствует однозначному выбору этих разновидностей. Кроме того, периодически панели приходится менять, и в этом вопросе более доступная стоимость определяет выбор пользователей. 100-ваттная панель стоит около 6000 руб, а 300-ваттная — около 18000 руб. Порядок цен зависит от производителя, у некоторых компаний ценовые запросы гораздо выше.

В чём же разница?

Итак, если имеется монокристаллическая и поликристаллическая солнечная панель, разница между ними находится в плоскости себестоимости и эффективности. Изготовление монокристаллов обходится дорого и требует большого количества времени. Другой тип панелей производится намного быстрее, что делает себестоимость гораздо ниже. Соответственным образом отличаются технические характеристики модулей.

Рассматривая поликристаллические или монокристаллические солнечные батареи, следует учитывать эти факторы и принимать во внимание условия эксплуатации модулей. Монокристаллы не переносят загрязнения лицевой поверхности, тогда как поликристаллы к этому более устойчивы. Сравнение этих видов производилось в лабораторных условиях, которые на практике организовать невозможно.

Какие модули выбрать?

Выбор оптимального варианта надо производить по сочетанию стоимости, качества и технических показателей. Руководствоваться только конструкцией — неправильно, такой подход может стать причиной нерационального расхода денег. Надо произвести тщательный расчет потребностей дома в электроэнергии, прибавить необходимый запас на непредвиденные ситуации и на падение производительности с увеличением срока службы.

Руководствуясь этими данными производят подбор наиболее соответствующих солнечных модулей. Приоритет монокристаллов очевиден, но, если расходы на них слишком велики, вполне можно заменить на более доступные поликристаллические модули.

Видео — инструкция по сборке

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

ПоликристаллМонокристалл
ЦенаДешевлеДороже
Эффективность (КПД)МеньшеБольше
Внешний видСиний оттенокЧёрный оттенок
Срок службы25 лет и более25 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%.

Какие солнечные батареи лучше – монокристалл или поликристалл

Если вы решили самостоятельно обеспечивать себя электроэнергией, то сделать это можно при помощи солнечной системы. Солнечная электростанция может устанавливаться на крыше дома или на свободном открытом участке и превращать солнечную радиацию в переменный ток. Однако для создания данной системы требуются специальные солнечные панели. Сегодня самыми популярными являются монокристаллические и поликристаллические. В чем их разница, и какие лучше выбрать?

Виды солнечных батарей

Что из себя представляет каждый модуль и какая между ними разница? Этим вопросом чаще всего задаются покупатели, перед тем как определиться с типом панелей для установки солнечной станции. Моно- или поликристаллические панели изготавливается из кремния. Когда на кремниевый фотоэлемент попадают солнечные лучи, возникают свободные электроны, которые при движении создают ток. Несмотря на одинаковый принцип работы, цена и технические характеристики этих солнечных батарей различаются.

Монокристаллический модуль

Монокристаллические панели изготавливаются всего из одного кристалла. Кристалл этот тщательно выращивают, на что уходит много времени, да и сам процесс достаточно трудоемкий. Сама батарея имеет цилиндрическую форму и состоит из множества квадратов, представлена в однородном цвете, что говорит об использовании кремния высокого качества. Впоследствии модуль разрезают на более тонкие пластины. Из-за наличия кремниевой решетки углы батареи слегка подрезаны. Монокристаллические конструкции довольно компактные и мощные, за счет чего можно экономить пространство и не терять на общей производительности. Высокий процент КПД связан с использованием всей поверхности кристаллической пластины, не допуская рассеивания солнечного света, который попадает на фотоэлемент. Монокристаллические батареи быстрее себя окупают, чем поликристаллические.

Поликристаллический модуль

Исходя из названия, суть поликристаллического модуля в использовании нескольких кристаллов. Более того, они не выращиваются, а просто переплавляется уже готовый кремний и из него формируются прямоугольные фигуры в виде панелей. Для производства поликристаллических конструкций для солнечной системы можно использовать непригодные монокристаллические модули, из которых выполняется нарезка. Сами пластины достаточно тонкие, не более 1 мм, так как фотоэлементы наклеиваются на специальный лист, а после закрашиваются. Последним этапом служит создание рамки и герметизация. Поликристаллические батареи обходятся намного дешевле, чем монокристаллические, но зато уступают в производительности. Показатель КПД составляет в пределах 17-18%.

Критерии сравнения

Чтобы определиться, какая солнечная панель лучше, необходимо отдельно сравнить значимые параметры работы как монокристаллических, так и поликристаллических модулей.

Температурный коэффициент

Когда на поверхность панели попадает солнечный свет, пластина нагревается. Кроме того, на температуру ее работы влияет и сам процесс преобразования свободных электронов в ток. При нормальной погоде температура на поверхности солнечной батареи достигает в среднем 65 градусов, а при жаркой может доходить до 85 градусов. И что особенно важно – чем сильнее нагреваются солнечные панели, тем ниже становится их мощность, а соответственно и выработка. В технической документации на солнечные батареи максимальная мощность указана при температуре работы 25 градусов. В этом и заключается смысл температурного коэффициента. Монокристаллические панели темно-черного цвета, они нагреваются сильнее, а соответственно более чувствительны к высокой температуре. Поэтому здесь выигрывают поликристаллические.

Монокристаллы или поликристаллы лучше для солнечных панелей

Деградация в период эксплуатации LID

Важным моментом в работе солнечных панелей является деградация, вызванная потенциалом LIDloss. Это износ, который спровоцирован регулярным воздействием солнечных лучей. В процессе эксплуатации монокристаллических батарей была зафиксирована меньшая деградация, то есть за 25 лет работы панелей их мощность снизилась всего на 5%, чего нельзя сказать о поликристаллических. Их показатель доходит до 10%.

Стоимость

Для некоторых покупателей определяющим фактором выступает стоимость, так как не все выделяют большой бюджет на солнечную систему. Если сравнивать оба варианта батарей, то монокристаллические значительно дороже. Разница в цене при выборе одного и того же производителя может доходить до 20%.

Фоточувствительность

Решающим критерием для выбора при установке солнечной системы в отдельных регионах является фоточувствительность. Данный показатель означает, насколько фотоэлементы панели могут захватывать солнечное излучение под разным углом и при пасмурной погоде. Для регионов, где солнечных дней не так уж и много, очень важна мощность батарей при плохой погоде. На практике с этой задачей лучше справляются поликристаллические пластины, а вот монокристаллические активнее обрабатывают «голубой свет». То есть, если в облачные дни будет небольшой просвет солнечных лучей, поликристаллические панели смогут захватить как прямой свет, так и отраженный.

Суммарная выработка в год

Если вы хотите получать максимум от вашей солнечной системы, тогда следует сравнить показатели общей выработки каждой из батарей. Так как солнечные панели монокристаллического типа изготавливаются из качественного сырья, то и работают они мощнее. За год разница с поликристаллическими батареями может достигать 30% в зависимости от количества единиц и солнечной радиации в регионе.

Какие батареи выбрать

После оценки всех критериев осталось определиться с выбором солнечных панелей. Однозначного ответа, какие лучше, нет. Но можно выделить определенные плюсы:

  • Во-первых, у монокристаллических чище сырье, а значит, они дольше прослужат и у них выше производительность.
  • Во-вторых, монокристаллические выдают одинаковую мощность, но с меньшей площадью.
  • В-третьих, у монокристаллических меньше процент деградации после длительного срока эксплуатации.
  • В-четвертых, поликристаллические показывают лучший результат в пасмурные дни и меньше теряют мощности при критически высоких температурах.

На первый взгляд, лучшим вариантом кажутся монокристаллические солнечные панели. Но нельзя не учесть такой фактор, как цена. Поликристаллические могут быть дешевле до 15-20%, что является существенной разницей, если вы покупаете сразу 10 или более панелей. Кроме того, несмотря на то, что поликристаллические изготавливаются из вторичного переработанного сырья, они не сильно уступают в деградации (всего 2-3%) и в суммарной эффективности. В противовес монокристаллическим панелям доказано, что при низкой освещенности поликристаллические лучше работают, то есть выработка выше. Поэтому стоит исходить из финансовых возможностей, так как для некоторых покупателей этот фактор является определяющим.

Таким образом, вы можете оценить все приведенные критерии и решить что для вас важнее. Поликристаллические системы вовсе не говорят о выборе в пользу худших. Качественная продукция от проверенных производителей станет залогом долгой службы и высокой эффективности. Выбирайте солнечные батареи с долгим сроком гарантии и соблюдайте все правила по обслуживанию и эксплуатации солнечной системы, тогда никаких нареканий не будет. Так же стоит помнить, что правильный выбор креплений для солнечных панелей обеспечит нужный угол наклона и максимальное КПД любой панели.

Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей

Итак, какая солнечная батарея лучше — монокристаллическая или поликристаллическая? Чтобы ответить на этот вопрос, нужно сначала разобраться, а чем же они отличаются?

На фото ниже представлены два основных типа:


Монокристаллический элемент

Поликристаллический элемент

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 солнечной 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%.

Итак, перечислим основные отличия монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей:

Как видно из этого перечня, для солнечной электростанции не имеет никакого 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.

В заключении хочется отметить, что по данным Европейской ассоциации EPIA в 2010 году производство солнечных батарей по типу применяемого в них кремния распределилось следующим образом:

  1. поликристаллические – 52,9%
  2. монокристаллические – 33,2%
  3. аморфные и пр. – 13,9%

Т.е. поликристаллические солнечные батареи по объему производства занимают лидирующие позиции в мире.

Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор!

Читайте также:  Расчет теплого пола
Добавить комментарий