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:
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:
Т.е. поликристаллические солнечные батареи по объему производства занимают лидирующие позиции в мире.
Надеемся, приведенные выше советы помогут Вам сделать выбор!
В чем отличие монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей? Какие солнечные батареи надежнее и эффективнее?
Источник: www.solnechnye.ru
Монокристаллические солнечные панели
Монокристаллические солнечные панели известны многие годы. Эти панели являются наиболее эффективными и надежными в преобразовании энергии солнца
Каждый модуль сделан из одного кристалла кремния, и более эффективен, хотя и дороже чем те что используются в производстве поликристаллических панелей, которые, кстати, появились позднее. Обычно их можно распознать по цвету – черному или переливающемуся синему.
Как понятно из названия, в производстве используется один – очень чистый кристалл кремния. Процесс изготовления похож на изготовление полупроводников: диоксид кремния, либо измельченный кварц помещают в электродуговую печь. Под действием тепла образуется углекислый газ и расплавленный кремний. Этот простой процесс дает кремний 99% чистоты. Но в солнечной энергетике требуется более высокий уровень чистоты. Это достигается многократным повтором данного процесса.
ПРЕИМУЩЕСТВА МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ СОЛНЕЧНЫХ ПАНЕЛЕЙ:
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
В источниках информации указаны разные сроки использования монокристаллических панелей. Некоторые производители анонсируют срок эксплуатации до 50 лет.
Считается, что КПД монокристаллических панелей уменьшается на 0,5% в год, что является очень хорошим результатом.
ЭФФЕКТИВНОСТЬ
Если Ваша задача «снять» как можно больше энергии с единицы площади, то лучше выбрать монокристаллические панели. КПД монокристаллических элементов составляет 19-24%, соответственно, КПД монокристаллических батарей – 16-18%. Эти характеристики делают их предпочтительнее для использования на территории России.
МЕНЬШАЯ ЗАВИСИМОСТЬ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ
Как было написано выше – КПД панелей находится в пределах – до 20%, оставшаяся солнечная энергия идет на нагрев поверхности панели, разогревая её до 50-60 градусов Цельсия. С увеличением температуры на 1 гр. эффективность панели снижается примерно на 0,5, эта зависимость не линейна.
Так как монокристаллические панели более эффективны, то и на нагреваются они меньше, тем самым КПД не так сильно уменьшается из-за нагрева.
Ну и установив у себя на крыше данные панели Вы сможете рассказывать соседу, что
Купить монокристаллические батареи Delta, Sunways, One Sun. Мощность от 15 до 340 Вт. Напряжение 12 / 24 В. Низкие цены. Доставка. Гарантия.
Источник: energolavka.ru
Монокристаллические солнечные батареи
За последние годы, в соответствии с данными EPIA (European Photovoltaic Industry Association – союз производителей устройств для выработки энергии фотоэлементами) в общем числе произведенных солнечных батарей 52,9% – поликристаллические, 33,2% – монокристаллические, остальные – либо аморфные, либо с иным типом кремниевых элементов. Таким образом, по объему производства пока доминируют солнечные батареи на поликристаллах. Хорошо ли это, и столь уж необходимо ратовать за более быстрые темпы внедрения именно монокристаллических панелей?
Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим конструктивные особенности последних.
Материалы, функционирование и показатели эффективности
Монокристаллические солнечные батареи представляют собой панель, собранную из нескольких отдельных силиконовых фотомодулей (обычно их не меньше десяти). Эти элементы монтируются в прочный корпус, который обеспечивает соответствующую защиту фотомодулей, как от пыли, так и от атмосферных осадков.
Внешний вид монокристаллического фотомодуля представлен на рис. 1, а самой батареи – на рис.2.
В чём преимущества подобной компоновки?
- Такая панельная конструкция допускает устойчивую эксплуатацию солнечных батарей при самых различных условиях: на суше, и на море, в горной, либо равнинной местности и т.д.
- Монокристаллические солнечные батареи комплектуются из отдельных модулей с применением кремния сверхвысокой чистоты. После «выращивания» монокристалла, который получается методом вытяжки из жидкого кремнийсодержащего расплава, он разрезается на части толщиной, не превышающей 0,4 мм. Далее следует обработка этих кристаллов с целью придания им формы, которая требуется для встраивания в фотоэлектрическую панель.
- Наличие единой фотоэлектрической панели резко увеличивает коэффициент полезного действия монокристаллических батарей, который достигает 22% (панели, используемые в космических технологических решениях, имеют ещё более высокий КПД – до 38%, но практическое применение космических технологий в практику сдерживается высокой себестоимостью производства). Для сравнения – поликристаллические панели имеют КПД не выше 17…18%.
В чём причина высокой эффективности монокристаллических солнечных батарей?
Поликристаллические панели проигрывают монокристаллическим благодаря тому, что при их производстве применяется не только первичный, более «чистый» кремний, но также и его отходы, извлекаемые при утилизации отработанных солнечных батарей. Кроме того, недостаток поликристаллического кремния заключается в том, что, у него существуют зоны зернистых границ (см. рис. 3), на которых фотоэлектрическое преобразование энергии солнечного излучения в электрическую энергию происходит значительно хуже.
Таким образом, при одинаковой заявленной мощности габаритные размеры монокристаллических солнечных батарей будет меньше, чем поликристаллических.
Почему же производство поликристаллических панелей по-прежнему происходит в значительных масштабах?
Всё пока определяется стоимостью таких панелей, ибо монокристаллические солнечные батареи нуждаются в значительно более высококачественном кремнии. Хотя, если пересчитать на удельную мощность (соотношение цены панели к вырабатываемой ею солнечной энергии), то монокристаллические панели проигрывают поликристаллическим не более 10%. Поэтому, с усовершенствованием технологии получения высокочистых монокристаллов кремния, перспективность использования именно монокристаллических солнечных батарей станет очевидной.
Ведущие производители монокристаллических солнечных батарей
Наибольшими показателями надёжности и эффективности обладают изделия, производимые следующими фирмами:
- Elkem A/S Silicon Metal Division (Норвегия);
- Sdad Espanola de Carburos Metalicos SA (Испания);
- Eckart GmbH and Co (Германия);
- Globe Metallurgical (США);
- Dow Chemical Corporation (Южная Корея).
На отечественном рынке имеются также панели, реализуемые компанией
- “Солнечный ветер” (Краснодар), с монокремнием от Nitol Solar (Россия) и с комплектующими из Германии;
- Хевел ( Новочебоксарск);
Технические характеристики одной из лучших монокристаллических панелей SolGen 200 Вт/24 В (США) составляют:
- номинальная мощность 200 Вт;
- габаритные размеры (длина*ширина*высота) 1580*808*35 мм;
- диапазон температурной эксплуатации от -50°C до +90°C;
- гарантийный срок службы панелей не менее 30 лет;
- предоставляется 5-летняя гарантия на всю систему.
Монокристаллические панели обладают более высоким КПД (17-22%), сравнительно меньших размеров, но значительно уступают поликристаллическим в цене.
Источник: stronews.ru
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.
Генерировать солнечную энергию выгодно там, где в году много ярких дней. Большинство регионов РФ малопригодны для использования только энергии солнца. Солнечные генераторы чаще применяются лишь как добавочные устройства энергоснабжения.
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
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.
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.
Сравнение общих достоинств и недостатков монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей. Выбираем подходящую солнечную панель, на что обратить своё внимание и чему отдать предпочтение? Давайте разберемся!
Источник: lampaexpert.ru
- Главная /
- Солнечные панели /
- Монокристаллические панели
Дополнительно | Информация
Монокристаллические панели
Монокристаллические солнечные панели
Монокристаллические солнечные панели, купить которые мы предлагаем, представляют собой современные высокотехнологичные изделия для преобразования солнечной энергии в электрический ток. Но эти батареи не является единственной доступной российскому покупателю разновидностью подобных устройств. Аналогичной цели служат поликристаллические панели, занимающие на мировом рынке первое место по объему своего производства. Также существуют и иные технологии солнечных панелей – аморфные, тонкопленочные и другие. Поэтому желающие купить батареи на фотоэлементах рано или поздно сталкиваются с необходимостью выбора между устройствами. И для того, чтобы сделать верный выбор, необходимо понимать, что дают монокристаллические панели своему владельцу в сравнении с оборудованием конкурирующих технологий.
Монокристаллические панели: как распознать?
Если Вам необходимы те или иные монокристаллические панели, купить которые Вы решили не через каталог нашего сайта, крайне важно уметь правильно их идентифицировать.
Принадлежащие к этой технологии модели имеют однородную поверхность и скругленные углы монокристаллических элементов. Первая особенность связана с тем, что принимающая соляризационное излучение фотогальваническая поверхность монокристаллической панели выполнена из единого кремниевого кристалла. Вторая – с тем, что при производстве заготовка для панели имеет цилиндрическую форму, которая затем снимается по слоям исходя из необходимой высоты пластины конечного изделия.
Подбор солнечной панели: что важно помнить
Прежде, чем сделать окончательный выбор между различными технологиями солнечных панелей, их покупателю стоит для себя определиться с важностью критериев, на основании которых они будут сравниваться. К числу наиболее важных из них относятся:
- КПД солнечной панели;
- Срок службы;
- Скорость деградации в ходе использования;
- Цена панели.
Рассмотрим же монокристаллические солнечные панели в контексте наиболее существенных подобных факторов, влияющих на выбор покупателей батарей.
КПД монокристаллических панелей
Высокая эффективность монокристаллических панелей в преобразовании солнечной энергии является главным их достоинством. Показатели их КПД составляют 15-20% для серийно выпускаемых моделей и до 38% для устройств, предназначенных для космической сферы.
Для сравнения – эффективность трансформации солнечной энергии в электрический ток у поликристаллических фотоэлементов не превышает 15%. Это связано прежде всего с фактором чистоты сырья и равномерности структуры конечного изделия. Если для изготовления монокристаллов кремния используется исключительно чистое сырье (примеси не более 0,001%), то в поликристаллах возможно наличие различных дефектов. Причины этого кроются в материале, используемом для изготовления поликристаллических фотогальванических поверхностей. В отличие от монокристаллов, для этого используется вторичный кремний и промышленные отходы.
Более высокий КПД, которым обладают солнечные панели из кремниевого монокристалла, позволяет уменьшить размеры батарей (в сравнении с поликристаллическими) при заданной проектной мощности системы электроснабжения.
Монокристаллические солнечные панели: срок службы и деградация
Монокристаллические солнечные панели, срок службы которых составляет около 25 лет, предпочтительнее поликристаллических при рассмотрении в перспективе. За четверть века службы фотоэлементы из монокристалла терять не более 20% своей первоначальной эффективности, что связано с постепенным затемнением слоя гидроизоляции на них. Деградация же поликристаллических батарей происходит быстрее и значительнее – за 15 лет эксплуатации они могут потерять до 30% первоначального КПД.
Монокристаллические панели: цена
Единственный фактор, исходя из которого поликристаллические фотоэлементов предпочтительнее, нежели монокристаллические панели – цена изделия. Производство монокристаллов кремния из сырья высокой степени очистки является весьма долгим и трудоемким процессом. Создать фотоэлектрические ячейки поликристаллов с неоднородной структурой значительно проще. Но при этом цена монокристаллических панелей за квадратный метр всего на 10-12% выше, чем поликристаллических.
Монокристаллические панели: купить в Москве
Таким образом, если Вас интересуют монокристаллические солнечные панели, цена которых оптимальна, каталог компании «АССОЛАР» целиком и полностью в Вашем распоряжении. Среди нашей продукции Вы наверняка найдете искомую высокотехнологичную продукцию независимо от необходимой мощности солнечной электростанции для дома или дачи, бюджета проекта и других параметров.
Кроме самих батарей, поставляемых нашей компанией на самых выгодных условиях, мы можем предоставить и остальные элементы для комплектации бытовых солнечных электростанций. Также наши опытные специалисты готовы выполнить монтажные работы и настройку всего спектра оборудования для оптимальных режимов работы.
Монокристаллические солнечные панели купить из каталога в Москве. Звоните сейчас!
Источник: as-solar.ru
Станьте первым!