Поликристаллические или монокристаллические солнечные батареи отличия

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

В чём разница?

Разница между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями

Основное различие между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями (батареями) состоит в том, что Монокристаллические солнечные панели имеют черный цвет и являются более эффективными и долговечными, тогда как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет и менее эффективны и менее долговечны.

Основным компонентом элементов солнечных панелей является кремний. Однако чистый кристаллический кремний является плохим проводником электричества. Он является полупроводниковым элементом. Но при изготовлении солнечных элементов в солнечных панелях кремний смешивают с некоторыми другими компонентами, чтобы увеличить проводимость. Эти компоненты увеличивают способность кремния улавливать энергию солнечного излучения и преобразовывать ее в электричество. Есть два основных вида кристаллических солнечных панелей, первый вид это монокристаллические, а второй вид поликристаллические солнечные панели. Монокристаллические солнечные панели являются намного эффективнее в сравнении со вторым видом – Поликристаллическими солнечными панелями.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Определение Монокристаллических солнечных панелей
3. Определение Поликристаллических солнечных панелей
4. Отличие Монокристаллических солнечных батарей от Поликристаллических солнечных батарей
5. Заключение

Определение Монокристаллических солнечных батарей?

Солнечные панели Монокристаллического типа – это солнечные батареи имеющие темно-черный цвет элемента. Эти батареи являются более эффективными, в отличие от остальных видов панелей. Этот вид панелей ещё называется монокристаллическими клетками. Эти солнечные панели содержат чистые кремниевые элементы. При установке этого типа панелей они занимают меньше места и следовательно, экономят пространство.

Внешний вид Монокристаллических солнечных панелей и пример установки

Данный вид панелей является самим длинным по форме среди всех типов солнечных панелей произведённых на основе кремния. Однако стоимость этих солнечных панелей высока и эти панели являются самым дорогим типом солнечных батарей. Некоторые из преимуществ монокристаллических солнечных панелей включают в себя высокий уровень эффективности (до 20%), требует меньше места для установки, имеют больший срок службы (около 25 лет) и лучшую производительность при низком уровне солнечного света. К недостаткам относятся: высокая стоимость, температура этих панелей сильно повышается при высоком уровне производительности и тем самым теряется мощность солнечного элемента примерно до 25%.

Что такое Поликристаллические солнечные батареи?

Поликристаллические солнечные батареи (панели) – это солнечные панели синего цвета, которые имеют меньший уровень эффективности. Они также состоят из кремния. Однако в процессе производства требуется вплавить вместе много фрагментов кремниевых пластин, чтобы сформировалась из множества пластин солнечная панель. Из-за этого, такой тип солнечных панелей называют многокремниевыми элементами.

Преимущества использования поликристаллических солнечных панелей включают в себя более простой и дешевый производственный процесс, меньшее количество отходов при производстве солнечных элементов. К недостаткам относятся: повышенная температура при высоком уровне производительности панели и тем самым меньшая эффективность (меньше до 16%) и более низкая производительность.

В чем разница между Монокристаллическими солнечными батареями и Поликристаллическими солнечными батареями?

Монокристаллические солнечные панели – это солнечные панели темно-черного цвета, они более эффективны, чем другие типы панелей. Поликристаллические солнечные панели – это солнечные панели синего цвета, которые имеют меньший уровень эффективности. Монокристаллические солнечные панели имеют темно-черный цвет, в то время как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет.

Монокристаллический и Поликристаллический элемент в солнечных панелях

Кроме того, Монокристаллические солнечные панели хорошо известны, как панели с наибольшим сроком службы (около 25 лет), среди всех остальных типов солнечных панелей произведённых на основе кремния, и имеющие высокую производительность. Тогда как Поликристаллические солнечные панели служат намного меньше, и имеют более низкую эффективность. Монокристаллические солнечные панели дороги, тогда как Поликристаллические солнечные панели сравнительно дешевы.

Заключение – Монокристаллические солнечные батареи и Поликристаллические солнечные батареи

Существует два основных типа солнечных панелей: Монокристаллические солнечные панели и Поликристаллические солнечные панели. Разница между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями заключается в том, что Монокристаллические солнечные панели имеют черный цвет и имеют высокую производительность, тогда как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет и имеют производительность ниже, чем у Монокристаллических панелей.

Источник