Какие солнечные батареи лучше? Монокристалл или поликристалл

За последнее десятилетие солнечные панели перешли из категории дорогостоящих ноу-хау и разработок с низким КПД в популярные и прикладные области. Их можно использовать для зарядки гаджетов в походе, а также в качестве основного или резервного источника питания для дома и за его пределами. Кроме того, некоторые инженерные решения могут показаться необычными, например, их использование в качестве дополнительного источника энергии в транспортных средствах.

Содержание: 1. Дизайн и применение 2. Что такое монокристаллическая солнечная батарея 3. Что такое поликристаллическая батарея 4. Сравнение поликристаллических и монокристаллических солнечных элементов 5. Установка солнечной панели 6. Испытание

Элемент, получающий электричество непосредственно от солнца в достаточных количествах, не может обеспечивать его постоянно. Его нужно хранить в батареях, чтобы его можно было использовать по мере необходимости в любое время.

Солнечные панели имеют простую конструкцию, которая включает в себя кремниевый полупроводниковый солнечный элемент, соединительные кабели и корпус. Световые лучи попадают на свободные электроны фотоэлемента, заставляя их двигаться. Результирующий ток течет по проводам к нагрузке. Вместо нагрузки в схему панели можно подключить аккумулятор, обеспечивающий электроэнергией потребителей в ночное время, когда из-за погодных условий интенсивность дневного света мала.

Какие солнечные панели самые лучшие? Монокристалл или поликристалл

устройство солнечной панели

И в монокристаллическом модуле, и в ячейке на поликристаллической основе в устройстве используются кремниевые полупроводниковые пластины. Пластина монокристаллической панели состоит из кристалла полупроводникового кремния, а поликристаллическая панель использует мультикристаллическую структуру.

Конструкция и применение

По конструкции все солнечные преобразователи делятся на монокристаллические и поликристаллические. Его эффективность и стоимость зависят от дизайна каждой панели. Мировые производители этих устройств в качестве рабочего тела используют кремний, теллурид кадмия и соединения на основе меди, индия, галлия и селена. Последними достижениями в этой области считаются аккумуляторы, рабочим материалом которых является арсенид галлия.

Какие солнечные панели самые лучшие? Монокристалл или поликристалл

монокристаллические и поликристаллические панели

Отечественная промышленность для производства солнечных генераторов в основном использует кремниевые полупроводниковые пластины. Готовые модули, предназначенные для генерации электрического тока, объединяют набор ячеек по своему дизайну. Плоские панели устанавливаются на специальные стойки с вращающимися устройствами, с помощью которых в течение дня задается максимально возможный угол падения солнечного света на полупроводник. Недорогой, но менее эффективный вариант — использовать неподвижные конструкции, установленные под определенным постоянным углом.

Важным элементом любой солнечной сборки являются батареи, которые накапливают электрическую энергию для использования в ночное время или в часы низкой освещенности днем. Таким образом, он идет от батарей непосредственно к нагрузке или сначала к инвертору 12 (24) –220 В, а затем к потребителю, в зависимости от его типа.

Какие солнечные панели самые лучшие? Монокристалл или поликристалл

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники Задайте вопрос специалисту Большинство регионов Российской Федерации малопригодны для использования только солнечной энергии. Солнечные генераторы часто используются только как устройства дополнительного питания.

Что такое монокристаллическая солнечная батарея

Мы уже говорили, что есть два типа панелей: поликристаллические и монокристаллические. Для начала рассмотрим монокристаллическую ячейку — она ​​дороже, но мощнее.

Какие солнечные панели самые лучшие? Монокристалл или поликристалл

монокристаллический модуль

Особенности

Для такой батареи методом Чохральского выращивают специальный монокристалл кремния. Этот материал дороже поликристаллической пластины, но благодаря высокому качеству монокристаллический модуль имеет более высокий КПД. Монокристаллические солнечные панели, собранные из отдельных кремниевых элементов, имеют КПД около 20-22%.

Лучи света, падая на поверхность монокристалла кремния, приводят свободные электроны в направленное движение. С обеих сторон кристалла к нему подключаются провода, идущие к потребителю.

КПД такой пластины достаточно высок, поскольку солнечные лучи в ней не рассеиваются, а равномерно распределяются по всей поверхности кристалла. Площадь pn перехода в пластине большая, благодаря чему электроны беспрепятственно проникают из одной части полупроводника в другую.

Какие солнечные панели самые лучшие? Монокристалл или поликристалл

устройство монокристаллической солнечной панели

Стоимость

Технология выращивания крупных монокристаллов полупроводников достаточно трудоемка, поэтому цена такой батареи всегда выше, чем у аналогичного продукта на основе поликристаллов. Разница в стоимости устройств составляет 10%, что является основным недостатком монокристаллической батареи.

Цена монокристаллической панели мощностью 150 Вт составляет 5400 рублей, а батареи на 200 Вт такой же конструкции — 11700 рублей. Намного дороже устройств на 230 и 300 Вт

Что такое поликристаллическая батарея

Если основным элементом монокристаллической батареи является большой искусственно выращенный монокристалл, другой тип светоприемников имеет полупроводниковый элемент поликристаллической структуры.

Поликристаллические солнечные элементы считаются лучшим вариантом потребления солнечной энергии. Они дешевле, чем их монокристаллические аналоги, так как для производства используются срезы, оставшиеся после монокристаллических элементов. Кремний просто охлаждается термоклеем при изготовлении рабочего элемента поликристаллической панели, что не требует больших затрат и сложных технологий.

По внешнему виду поликристалл кремния отличается от монокристалла неравномерной цветовой гаммой, переливающейся синим и голубым. Непрерывное совершенствование технологии производства приближает поликристаллические батареи к монокристаллическим сборкам по качеству.

Особенности

Помимо более низкой стоимости, поликристаллические модули отличаются от монокристаллов тем, что снижение их мощности с увеличением рабочего периода происходит гораздо медленнее.

также очень важно, чтобы при нагревании полупроводникового элемента поликристаллического типа его функциональные качества не ухудшались так сильно, как у монокристаллов.

Стоимость

Поликристаллические солнечные элементы от производителя SilaSolar мощностью 50 Вт и напряжением 12 В на момент написания статьи стоили 2790 рублей. Батарея того же производителя с таким же дизайном, но на 100 Вт, стоит 4200 рублей.

Сравнение поликристаллической и монокристаллической солнечных батарей

Когда потребитель делает выбор между световыми модулями разной конструкции, он пытается ответить на вопрос: какие солнечные панели лучше, поли или моно? При этом необходимо учитывать результаты испытаний устройств, проведенных независимыми компаниями.

Вот основные результаты тестов на разницу между этими световыми модулями:

  • снижение номинальной мощности с увеличением срока службы мономодулей происходит быстрее (для поликристаллической ячейки в первый год эксплуатации
  • мощность снижена на 2%, а для монокристалла на 3%);
  • цена поликристаллического модуля примерно на 10% ниже стоимости монокристаллического модуля такой же мощности%;
    общая электрическая мощность, генерируемая монокристаллическим модулем, на 30% выше, чем у поликристаллического модуля той же площади.

Из приведенных выше данных можно сделать вывод, что первые дешевле и менее экстравагантны, а вторые мощнее, но суетливее. Выбирая солнечные элементы из поликристаллического или монокристаллического кремния, принимайте решение, исходя из своих финансовых возможностей, для обслуживания и модернизации модулей, и выбирайте между долговечностью и мощностью. К тому же качественный поликристаллический модуль намного дешевле. Окончательный выбор остается за покупателем.

Установка солнечной панели

Чтобы использовать аккумулятор более эффективно, обязательно учитывайте следующие факторы установки:

  • место расположения устройства не должно быть закрыто тенью от других предметов в течение дня;
  • для максимального прохождения световых лучей на фотоэлемент рекомендуется оборудовать его вращающимся устройством, способным выдерживать постоянную ориентацию на солнце;
  • позаботьтесь о лицевой стороне устройства, очистите стекло от слоев грязи и снега, необходимо обеспечить удобный доступ к нему для одного человека.
  • оптимальный угол наклона модуля по отношению к вертикали сильно зависит от местности, на которой расположена СЭС, и от сезона, всем известно, что солнце зимой опускается над горизонтом;

Собрать солнечную установку своими руками можно, предварительно изучив соответствующую литературу.

Но если у вас нет хотя бы базовых знаний в области электричества и электроники, то вам стоит доверить это дело специалистам.

Тестирование

Чтобы сравнить эффективность двух солнечных групп одинаковой мощности, рекомендуется провести на них функциональный тест. Для этого необходимо установить однополюсные и полюсные батареи одинаково по отношению к солнцу и измерить реальную мощность устройств по времени суток, степени нагрева полупроводникового элемента.

Также учтите все остальные параметры, по которым они будут отличаться. В том числе снижение мощности устройств после определенного периода эксплуатации. Полученные результаты дадут исчерпывающую информацию о том, какая из солнечных панелей лучше и кому из производителей этих устройств следует отдать предпочтение в будущем.

Оцените статью
Добавить комментарий