Praksa uporabe mono in polikristalnih fotonapetostnih modulov v solarnih panelih

Članek obravnava praktično uporabo mono- in polikristalov silicija pri izdelavi različnih vrst sodobnih sončnih celic ter razlike med temi obstoječimi tipi solarnih modulov.

Mnogi ljudje na zemlji so še vedno v veliki meri odvisni od energentov, kot so plin, drva, kurilno olje, kerozin itd., ki dodatno škodujejo okolju. Zato jim uvajanje alternativnih virov energije v življenje, kot so veter, sončno sevanje, hidroenergija, koristi tako z ekološkega, moralnega kot ekonomskega vidika.

V prihodnjem razvoju človeštva bodo neobnovljivi viri energije najverjetneje zapustili energetsko areno za njihovo oskrbo in njihovo mesto zavzeli obnovljivi viri energije, kot so vetrna, vodna in sončna energija. Gre za energijo sončnega sevanja in možnost njegove uporabe s strani ljudi, o čemer bomo danes govorili z vami v našem članku.

Kaj so monokristalni in polikristalni fotovoltaični moduli?

Trenutno so med vsemi vrstami sončnih celic med prebivalstvom najbolj razširjeni sončni paneli: monokristalni in polikristalni, slednje pogosto imenujemo tudi »večkristalni solarni paneli«.

Monokristalne plošče.

Strukturno monokristalna plošča je sestavljena iz več deset silicija PV modulizbrani v eni plošči. Te fotonapetostne celice so nameščene v zanesljivem in vzdržljivem ohišju iz steklenih vlaken, ki zagotavlja dobro zaščito teh fotonapetostnih modulov, tako pred prahom kot pred zračno vlago.

Takšna panelna zasnova sončnih kolektorjev jim omogoča delo v različnih pogojih - tako na morju kot na kopnem. Preoblikovanje sončne svetlobne energije v solarnih panelih v električno energijo nastane zaradi fotoelektričnega učinka pretvorbe energije v fotovoltaičnih modulih samih solarnih panelov.

Material za izdelavo monokristalnih solarnih panelov je ultračist silicij, ki se uporablja tudi za izdelavo polprevodniških naprav v elektroniki in ga je sodobna industrija dobro sprejela. Silicijeve monokristalne palice počasi rastejo in se potegnejo iz silicijeve taline, nato pa se razrežejo na kose debeline 0,2-0,4 mm in se že po nadaljnji obdelavi uporabljajo za proizvodnjo fotovoltaičnih celic, ki tvorijo sončno energijo. plošče .

Praksa uporabe sodobnih sončnih kolektorjev kaže, da že vrsto let obstajajo eni najbolj priljubljenih in iskanih na svetu - monokristalni sončni kolektorji. Učinkovitost monokristalnih plošč je približno 15-17%.

Polikristalne plošče.

Pri počasnem ohlajanju silicijeve taline se iz nje pridobi polikristalni silicij, ki se uporablja za izdelavo polikristalnih solarnih panelov, pri čemer je operacija odvzema silicijevih kristalov iz taline popolnoma izpuščena, sam proces pa je manj delovno intenziven. kot pri proizvodnji monokristalnega silicija in so temu primerno takšne sončne celice cenejše. Vendar pa je pomembna pomanjkljivost polikristalnega silicija ta, da ima območja z zrnatimi mejami, ki nekoliko poslabšajo njegovo kakovost.

Okvir polikristalnih sončnih celic (modulov) je izdelan iz aluminija in prevlečen s posebno protikorozijsko zmesjo, ki je črne barve. Visoka kakovost in vzdržljivost takšne konstrukcije je tukaj dosežena z varnim pritrjevanjem folije na zadnji strani vsakega okvirja in tesnim tesnjenjem robov. Vsi elementi polikristalnega solarnega panela so prekriti s posebnim laminatom, odpornim na temperaturne skrajnosti, pa tudi na vplive snega in dežja.

Da bi odgovorili na vprašanje, kateri so boljši - "mono" ali "poli" kristali in s tem vrste sončnih celic, morate najprej razumeti njihove razlike in podobnosti.

Glavne razlike med "mono" in "poli" kristalnimi vrstami sončnih celic.

1. Glavna in temeljna razlika med tema dvema vrstama sončnih celic je njihova učinkovitost pri pretvarjanju sončne energije v električno. Današnji monokristalni paneli med množično proizvodnjo imajo izkoristek pretvorbe sončne energije do največ 22 %, tisti, ki se uporabljajo v vesoljski tehniki pa celo do 38 %. To je posledica čistosti silicijeve monokristalne surovine, ki v takšnih baterijah doseže skoraj 100 %.

Pri komercialno dostopnih polikristalnih panelih je izkoristek pretvarjanja sončne energije v električno veliko nižji kot pri monokristalnih panelih in znaša največ 18 %. Tako nizki kazalniki učinkovitosti za to vrsto baterij so posledica dejstva, da se za njihovo proizvodnjo ne uporablja samo čisti primarni silicij, temveč tudi surovine iz recikliranih sončnih celic itd. Svetloba, torej z enako močjo različnih vrst baterij - njihova velikost bo manjša.

2. Glede videza – bodite pozorni na naslednje. Monokristalne sončne celice imajo zaobljene vogale in ravno površino. Zaokroženost njihovih oblik je tu povezana z dejstvom, da se monokristalni silicij med proizvodnjo pridobiva v cilindričnih surovcih. Celice polikristalnega solarnega modula imajo kvadratno obliko, ker so kvadratne tudi njihove izdelave. Po svoji strukturi je barva polikristalov heterogena, saj je tudi sestava polikristalnega silicija heterogena in vključuje veliko različnih kristalnih silicij ter majhno količino primesi.

3. Glede na cenovno politiko solarnih modulov so monokristalne silicijeve sončne celice nekoliko dražje (za približno 10%) od cene polikristalnih silicijevih sončnih celic — če upoštevamo seveda njihovo zmogljivost. Kot ste verjetno že razumeli, je visoka cena monokristalnih sončnih celic povezana predvsem z dražjim postopkom izdelave in čiščenja originalnega monokristalnega silicija.

Zaključek.

Če povzamemo nekaj povedanega, lahko domnevamo, da glavni parametri, po katerih izberemo sončne baterije za našo sončno elektrarno, na primer za podeželsko hišo, niso odvisni od vrste fotovoltaičnih celic, ki se v njih uporabljajo. Če želimo varčnejšo različico, potem bo naša izbira padla na polikristalne solarne module — ki bodo ob enaki moči po površini nekoliko večji od monokristalnih modulov, a so nekoliko cenejši. Sama barva površine solarnih panelov ne igra nobene vloge pri njihovi izbiri, imejte to v mislih!

Povejmo še nekaj besed o uporabi solarnih panelov v svetu po vrstah. Tu so na prvem mestu z 52,9-odstotnim obsegom prodaje cenejši polikristalni solarni paneli, na drugem mestu po prodaji pa so monokristalni silicijevi paneli, ki jih je na trgu približno 33,2-odstotni delež. Na tretjem mestu po prodaji so amorfni in drugi solarni paneli, njihov delež v celotnem prodajnem trgu pa je 13,9 % (v članku jih nismo upoštevali).