Какие солнечные батареи лучше монокристалл или поликристалл?

16 ответов на вопрос “Какие солнечные батареи лучше монокристалл или поликристалл?”

  1. Turan Ответить

    Давайте разберёмся, какая солнечная панель лучше по типу. Для того, чтобы понять в чём лучше та или иная панель, необходимо разобраться в чём же их отличие. Основные и самые популярные на рынке виды солнечных батарей— это поликристаллические и монокристаллические солнечные батареи.
    Самое главное отличие — энергоэффективность. Различные солнечные батареи в зависимости от своего типа, имеют разный показатель. Разница в этом показателе основана на различном КПД одного и второго типа батарей. Эффективночть преобразования солнечной энергии — это ключевой момент, ведь чем лучше панель преобразовывает энергию, тем больше Вы получите электричества. Монокристаллическая структура выдаёт КПД до 22%, в то время как поликристаллические батареи — до 18%.
    Разница в производительности связана с различным подходом к производству и качеству солнечных батарей. Конкретнее, для монокристаллического кремния используют только кремний высокой степени очистки, а для поликристаллического используют и вторичное сырьё, отходы, переработанные материалы. Конечно при таком подходе к производству, второй вариант панелей намного хуже не только по уровню КПД, но и по надёжности, а также у них значительно меньше рабочий ресурс. Начинаются микротрещины, попадание кислорода в систему и разрушение структурных элементов. Зато, стоимость таких батарей, ниже.
    Качество и эффективность панелей имеют прямое воздействие на площадь. Здесь важно понимать, что при различной эффективности и качестве материалов, солнечные панели будут занимать разные площади при одной и той же мощности.
    Стоимость. Конечно, один из самых интересных моментов для потребителя — цена солнечной панели. Понятное дело, что стоимость монокристаллов выше, чем стоимость поли, ведь качество у этих двух разных типов батарей существенно отличается. Но в то же время, в Европе куда более популярны именно поликристаллические солнечные батареи ввиду своей низкой стоимости и в то же время достаточно хорошим показателям. На европейском рынке доля поликристаллических солнечных панелей больше 50%. Можно сказать, что и в мире такой тип батарей занимает лидирующие позиции. Почему так происходит? Да потому что разница в энергоэффективности и в площади панелей на одну и ту же мощность, не так существенна, как существенна разница в цене. Особенно, если Вы хотите оборудовать большие площади. С другой стороны, если нужно покрыть сложную геометрическую поверхность, то пригодятся гибкие солнечные панели.
    Разница во внешнем виде. Конечно, самый последний фактор, ведь нам намного интереснее технические показатели чем внешний вид батарей. Тем не менее, у монокристаллических солнечных элементов, поверхность более однородная и ровная, углы закруглены. Более ровный цвет связан с тем, что вся поверхность батареи, по сути, представляет собой один цельный кристалл кремния, просто переработанный. У поликристаллических структур цвет не такой однородный и имеет квадратную форму, благодаря производственным заготовкам. Неровномерный цвет таких батарей обоснован различными примесями в структуру и неоднородность различных кристаллов кремния.

    Итак — в чём отличие монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей?

    Наверняка, Вы смогли для себя разобраться какие батареи лучше и чем отличаются солнечные батареи. Напоследок хотелось бы ещё раз повторить основные различия батарей:
    Энергоэффективность
    Разница в площади
    Стоимость
    Внешний вид
    Конечно, для вашей домашней солнечной электростанции не имеет никакого значения, какие солнечные панели Вы будете использовать. Какие солнечные панели лучше поли или моно кристаллические, мы разобрались.
    Что тот, что другой вариант выдаёт одно и то же напряжение и мощность. Эти факторы не зависят от выбора того или иного типа. Если только вам не грозит жёсткая форма перфекционизма и Вам не нужен однородный окрас ваших панелей.

  2. Darus Ответить

    Вопросы и ответы по солнечным батареям:
    Вопрос №1: В чём отличие поликристаллических солнечных батарей от монокристаллических?
    Ответ: Поликристаллические (их ещё называют мультикристаллические) отличаются технологией получения солнечных клеток (из которых собирают активную поверхность солнечных модулей). Внешне отличить их просто:

    У поликристалла синего цвета клетки с морозным узором, у монокристалла – чёрные с характерными углами. В 2010 году мы консультировались с заводом – какие панели лучше предлагать в России, ответ был – поликристалл, он лучше работает при слабом солнечном свете – в условиях пасмурного дня.
    Монокристалл – имеет меньшие размеры панелей при одинаковых мощностях (примерно на 5% процентов меньше размер солнечных панелей) из-за более высокого КПД на площадь солнечной клетки, лучше работает при температурах свыше 70 градусов Цельсия.
    По совету завода мы стали поставлять в Россию поликристаллические панели.
    По просьбе части клиентов, мы стали поставлять монокристаллические солнечные панели в середине 2012 года, и оставили их также в ассортименте, чтобы был выбор. По практике продаж монокристаллические панели занимают примерно 30% наших продаж в солнечных батареях.
    Вопрос №2: Сколько электричества я получу с модуля?
    Ответ: Это зависит от метеоусловий, но примерные данные Вы можете получить при помощи интерактивной карты по солнечной инсоляции на квадратный метр в ближайшем к Вам населённом пункте.
    Вопрос №3 Планирую покупку “солнечных” аккумуляторов, какого производителя вы посоветуете?
    Ответ: Как показала практика, срок службы солнечных АКБ (АКБ – это аккумуляторная батарея) не отличается от срока службы герметизированных аккумуляторов. Поэтому покупка солнечных АКБ не целесообразна.
    Ответ: Контроллер солнечных батарей предусматривает подключение любых свинцово-кислотных аккумуляторов:
    автомобильных, герметизированных AGM, герметизированных GEL (гелевых), OPzS.
    Вопрос №5 Какой срок службы солнечных модулей, срок в 20-30 лет это слишком много.
    Ответ: Срок службы солнечных модулей практически неограничен, там нет элементов, которые могут ухудшаться от времени. Если панель не пропускает внутрь влагу, и выполнена из качественных материалов – то она прослужит и вашим правнукам. У нас в офисе панель 1991 года – самоделка, она рабочая, параметры не снижаются. Почитать подробнее про старую панель в нашем офисе.
    Вопрос №6 Почему Вы пишите что панель на 12 вольт, а в характеристиках указано 17,5 В (18,1 В) ?
    Ответ: Это общепромышленный стандарт, для того чтобы в пасмурную погоду панель могла компенсировать падение напряжения.
    Ответ: Мы закупаем непосредственно у производителя, в большом количестве. Поэтому наши закупочные цены, а соответственно и отпускная цена значительно ниже чем у конкурентов.
    2. медиа конвектор (1 штука) Питание на входе 5В постоянного тока 2,5А
    Ответ: если эксплуатация круглый год, тогда:
    1. панель Exmork 100 ватт 12В Poly – 1 штука
    2. АКБ HAZE HZB12-26 – 1 штука
    3. контроллер CQ1210LT – 1 штука
    Избыточная мощность панели, это с запасом на осадки, пасмурные дни, короткий световой день зимой.
    Рекомендации: панели надо ориентировать на 60 градусов в сторону юга, АКБ должны эксплуатироваться в плюсовой температуре.
    Если эксплуатация в тёплое время года, то достаточно панели 40 ватт 12В.
    Вопрос №9 Мне не очень понятно, как и куда подключать приборы, подскажите пожалуйста.
    Ответ: в описании солнечных батарей есть паспорт для скачивания, там подробно написано как подключать различные электроприборы. Также у нас есть наглядная схема подключения в паспорте солнечных батарей.

    Вопрос №10 Я Ваш оптовый клиент, иногда мои клиенты просят замерить напряжение в офисе солнечных батарей, как это правильно сделать?
    Ответ: при замере напряжения солнечных батарей при искусственном свете вы получите искажённые данные, поэтому такие проверки – бесполезны. На заводе нашего поставщика, каждая панель, абсолютно каждая, даже маленькие панели на 5 ватт, проверяются на специальном стенде – имитирующим солнечный свет мощностью 1000 ватт на 1 квадратный метр. Если отклонения от номиналов – более 3%, то панель отбраковывается. Представитель Инверторы Ру проверяет каждую партию для России, совместно с технологами завода. Как результат – за 3 года продаж солнечных батарей Exmork – ни одного случая бракованной панели. В условиях офиса проверить заявленные характеристики невозможно, поэтому выбирайте проверенных, качественных производителей.
    Косвенные признаки качества – качественная упаковка, швы на стыках без трещин и перекосов, солнечные клетки расположены аккуратно относительно друг-друга, наклейка со штрих-кодом, товар сертифицирован по ГОСТу в России.
    Замеры тестером – также некорректны, самый оптимальный вариант для демонстрации клиенту – подключение солнечных модулей к контроллеру, который имеет ЖК-экран, где можно посмотреть данные по подключенной солнечной батарее.

    Вопрос №11 Чем отличается обычный медный кабель от кабеля для солнечных батарей, и можно ли использовать обычный медный кабель вместо специального.
    Ответ: отличие в изоляции, с повышенной защитой от ультрафиолетовых лучей, и в том, что каждая медная жила – лужённая. Использовать обычный медный провод – да можно, но желательно в дополнительной защите – коробах или гофре.
    Ответ: В России “остался в живых” только один производитель – Рязанский завод, который производит действительно качественные солнечные модули, но все компоненты для производства – рамки, стекло, солнечные клетки завод закупает в Китае, поэтому полноценного производства нет, есть только сборочное производство. Остальные “производители”, заявляют о российском производстве, но по факту получают готовые солнечные модули из Китая, и клеят наклейки “сделано в России” на чужие солнечные модули.

  3. Mezishicage Ответить

    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.

  4. Tetilar Ответить

    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.

  5. Alsasida Ответить

    Солнечная батарея — совокупность элементов, которые служат для получения электрической энергии из световой. Принцип действия основан на фото-электрическом эффекте — за счет преобразования солнечного света в электроток. Основные компоненты системы:
    Полупроводник. Как правило, моно- или поликристаллический кремний, дополненный другими химическими соединениями, которые способствуют образованию фото-электрического эффекта. Состоит из 2 материалов с разной проводимостью, за счет чего между ними происходит постоянное перемещение электронов (p-n-переход).
    Прокладка — тончайшее покрытие, которое препятствует свободному движению электронов, находится между слоями полупроводника.
    Источник электроэнергии, при подключении которого к прокладке электроны приобретают способность ее преодолевать — в результате этого возникает упорядоченное движение заряженных частиц, собственно, генерируется электрический ток.
    Аккумулятор — накапливает полученную электроэнергию.
    Контроллер заряда — выполняет функцию распределителя потоков электрической энергии.
    Инвертор — нужен для трансформации постоянного тока в переменный.
    Стабилизатор напряжения.
    Для использования солнечных батарей в качестве основного источника электроэнергии важно, чтобы количество ясных дней преобладало над пасмурными. По этой причине в большинстве регионов нашей страны подобные установки используют преимущественно как вспомогательные.

    Особенности монокристаллических панелей

    Монокристаллическая система представляет собой десятки фотоэлементов, объединенных в единую панель. Кристаллы получают путем выращивания — по методу Чохальского. Каждый из них закреплен на стеклопластиковой основе, которая защищает от пыли и влажности. Материал элементов — очищенный кремний. Светочувствительные ячейки ориентированы в одну сторону, за счет чего КПД монокристаллических панелей выше, чем поликристаллических. Другие особенности:
    продолжительность непрерывной эксплуатации — не менее 20 лет;
    КПД монокристаллов — в среднем до 20–22 % (без учета потерь полученной электроэнергии), в отдельных случаях — до 20 %;
    уровень поглощения выше, чем в поликристаллических панелях;
    Единственный минус монокристаллических систем — более высокая стоимость, впрочем, затраты на их приобретение быстро окупаются. При дефиците площади, когда крайне важно добиться максимального количества энергии с каждого квадратного метра, подобное решение предпочтительнее.

    Особенности поликристаллических панелей

    Поликристаллы получают путем постепенного охлаждения расплавленного кремния. Такая технология обходится дешевле, чем искусственное выращивание монокристаллов, правда, на краях поликристаллов может присутствовать зернистость, что приводит к снижению их эффективности. Принципиальное отличие от монокристаллических — неоднородная структура и окрас. Это обусловлено примесями и тем, что в системе содержатся кристаллы разного типа. Особенности:
    КПД меньший, чем у монокристаллических элементов — до 17-18 %;
    доступная цена — производство поликристаллических панелей менее затратное;
    скорость утраты мощности (деградация) поликристаллов меньше, чем у монокристаллов.
    Таким образом, если стоит задача получить определенное количество электроэнергии, при использовании поликристаллических панелей потребуется большая площадь. Есть мнение, что их выгоднее использовать в регионах с преобладанием пасмурных дней — при недостаточном количестве солнца поликристаллы дают больше энергии, чем монокристаллы.

    Сравнение основных характеристик монокристаллических и поликристаллических элементов

    Каждая из систем имеет свои плюсы и минусы. Как определить, что предпочтительнее, моно- или поликристаллы? Предлагаем вашему вниманию сравнительную таблицу, в которой рассмотрены ключевые характеристики каждого из вариантов:

  6. DesertIG Ответить


    Энергоэффективность является одним из основных отличий данных
    двух видов оборудования, предназначенного для получения энергии
    альтернативными способами. У двух видов батарей эффективность
    преобразования солнечной энергии существенно отличается.
    Монокристаллическое оборудование способно обеспечивать до 22% КПД,
    а поликристаллическое – до 18%.
    Различная производительность поверхностей кристаллов обусловлена
    технологическими особенностями производства. Монокристаллические
    изготавливают, используя исключительно кремний высокой степени
    очистки. При производстве поликристаллических используется и
    вторичное сырье – переработанные в материалы отходы. Такая
    технология обусловила не только более низкий КПД, но и невысокую
    надежность оборудования. К преимуществам поликристаллических
    панелей можно отнести более низкую стоимость в сравнении с
    монокристаллами.
    Различия в способности преобразовывать солнечную энергию в
    электрическую обуславливают разницу в занимаемой батареями площади.
    При равной мощности монокристаллическим батареям понадобится меньше
    места, чем поликристаллическим.
    Если говорить о внешнем виде батарей, монокристаллические
    отличаются отсутствием острых углов и однородной поверхностью.
    Такая особенность обусловлена тем, что для получения
    монокристаллического кремния используются заготовки цилиндрической
    формы. Структура мультикристаллических отличается неоднородностью.
    Это связано с тем, что в составе кремния могут примеси в
    незначительных количествах.
    В солнечных батареях используются монокристаллы и поликристаллы,
    отличия которых выражаются и в стоимости. Монокристаллические
    обходятся приблизительно на 10% дороже, если сравнение произвести в
    пересчете на единицу мощности. Технология получения
    высокоочищенного кремния сделала батареи, изготовленные с его
    использованием, более дорогими.

    Особенности изготовления


    Сырьем для производства технического кремния высокой очистки
    является кварцевый песок определенных пород. Технология
    представляет собой этапы плавления сырья под воздействием высоких
    температур, а также процессы синтеза с введением разных химических
    веществ. Посредством такой обработки получается добиться высокого
    качества очищения кремния от различных примесей. Для изготовления
    солнечных элементов его массовое содержание должно быть не менее
    99,9%.
    Существуют две разновидности кремния, используемого для
    изготовления оборудования для получения энергии:
    мультикристаллический;
    монокристаллический.
    Монокристаллическое сырье получают посредством выращивания
    слитков в тиглях, т.е. специальных печах при постоянном вращении.
    Применение затравочного монокристалла дает возможность добиться
    кристаллографической ориентации. При производстве
    мультикристаллического кремния кристаллы затвердевают после
    процесса химического осаждения паров. Ориентация является
    произвольной.
    В монокристаллическом материале слитки характеризуются круглой
    формой сечения. Для придания необходимой формы применяется
    механическая обработка. Нарезка на тонкие пластины осуществляется
    при помощи алмазных пил.
    Мульти- и монокристаллические пластины после тщательного
    тестирования становятся основой для создания батарей. Спайка
    элементов между собой производится с использованием проводников.
    Правильным названием такой совокупности ячеек является солнечный
    или фотоэлектрический модуль.
    При последовательном подключении модулей возникает большее
    напряжение. При параллельном – увеличение возникающей силы тока.
    Необходимые электрические параметры модуля дают возможность
    получить определенную последовательность параллельных и
    последовательных соединений.
    Энергия, которую способны получать солнечные модули, может
    накапливаться в аккумуляторах или питать какие-либо приборы
    напрямую.

    Немного статистики


    Монокристаллы и поликристаллы в солнечных батареях имеют
    практически одинаковую популярность. Если нет ограничений по
    площади, и есть желание сэкономить, поликристаллические являются
    отличным выбором. Статистика показывает, что по частоте
    использования поликристаллические опережают монокристаллические.
    Количество продаж такого оборудования составляет 52,9%.

  7. NOVY Ответить

    Приобретая солнечные батареи, в первую очередь надо определиться изделия какого типа вы хотите купить. Важно учесть все достоинства и недостатки той или иной модификации, их характеристики. По большому счету практически все современные солнечные батареи изготавливаются из кремния. В кристаллической форме кремний имеет темно-серый цвет и немного блестит, в аморфной форме это порошок коричневого цвета. Именно из кремния производятся практически все солнечные батареи, это основное сырье. Сегодня можно встретить два основных типа солнечных батарей, это: батареи с монокристаллической структурой кремния и изделия с поликристаллической структурой. При этом основные производственные мощности направлены на изготовления панелей с монокристаллической структурой. К какому типу отнести панели зависит от степени чистоты используемого кремния. Степень чистоты – это степень упорядоченности молекул в кристаллической решетки кремния. Чем выше упорядоченность, тем более эффективно поглощается солнечная энергия, тем выше производительность самого устройства. Кристаллический кремний это основной материал для производства всех фотоэлектрических, а от того какая структура у панели, монокристаллическая или поликристаллическая зависит производительность батареи. Разберем более подробно, что собой представляет поли – и монокристаллический кремний, но для начала более подробно разберем производственные процессы.

    Процесс производства кремния для солнечной энергетики

    Панели состоят из фотоэлектрических ячеек. Процесс производства которых, начинается с извлечения кремния из песка или кварца. На первом этапе получают так называемый металлический кремний. Из кварца SiO2 путем плавления с использованием углерода в электродуговой печи получают металлический кремний с чистотой 99%. Для изготовления солнечных ячеек необходим кремний с чистотой 99.9999%.
    Процесс очищения протекает внутри больших вакуумных камер, а кремний осаждается на тонкие поликремниевые стержни для получения высокочистых поликристаллических стержней диаметром 150-200 мм. Этот процесс был впервые разработан Siemens в 60-х годах и часто упоминается как процесс Siemens. Для достижения такой чистоты необходимо большое количество энергии, процесс также сопровождается большим количеством отходов, на каждую тонну чистого кремния приходится 4 тонны отходов. Заготовка из чистого кремния разбивается на отдельные кристаллы.
    Что касается производства кремния с поликристаллической и монокристаллической структурой, то это два совершенно непохожих на себя процесса. Монокристаллический кремний выращивается из небольшого затравочного кристалла, который медленно вытягивается из расплава поликремния в цилиндрический слиток (ingot). Такой процесс требует больших энергетических и временных затрат. Однако, получаемый материал обладает целым рядом свойств и характеристик, которые никак не получить при производстве материала с поликристаллической структурой:
    Высокий КПД полученного материала.
    Низкая деградация за счет использования высококачественного кремния (high grade silicon).
    Более высокий температурный коэффициент.
    При рассеянном освещении выработка панели в среднем будет лучше.
    Полученный материал это более крепкие ячейки меньше трескаются при производстве.
    Что касается производства поликристаллического кремния, то его получают путем плавления в прямоугольной форме, таким образом, заготовка состоит из отдельных кристаллов кремния. На следующем этапе заготовка разрезается с использованием многопроволочной пилы на тонкие пластины (wafers). После некоторой обработки и нанесения металлических проводников получается фотоэлектрическая ячейка (pv cell), после этого заготовки разрезаются.

    Достоинства и недостатки поли- и монокристаллических моделей солнечных батарей

    Основные достоинства монокристаллического кремния были описаны выше, кроме того солнечные панели из данного материала имеют максимальные эксплуатационные сроки (могут служить более 25 лет). Кроме того более высокое соотношение мощности к площади солнечной панели позволяет производить панели меньшего размера (чем у аналогов), но при этом они будут поддерживать заданное значение энергии. Что касается недостатков, то единственным их недостатком является только высокая стоимость.
    Поликристаллические солнечные панели – это дешевизна, простота производства, меньшее количество отходов и брака при их изготовлении. Однако, недостатки тоже имеются, это:
    Более низкая производительность, в среднем они производят на 5% меньше энергии.
    Для производства одного и того же количества энергии (если сравнивать с монокристаллами) приходиться делать панели большего размера, а это дополнительные пространственные площади.
    Батареи такого типа хуже реагируют на высокие температуры. Повешенные температуры ухудшают производительность и снижают сроки эксплуатации батарей.
    Неоднородность внешнего вида также является, пусть и незначительным, но минусом. У таких панелей менее привлекательные эстетические свойства.
    Как видите, и поли- и монокристаллические панели имеют как плюсы, так и минусы. Поэтому перед покупкой надо учесть все характеристики, свойства и факторы, исходить из требований и возможностей размещения на конкретном объекте.

  8. Voodoonos Ответить

    Солнечные батареи с моноячейками обычно обладают большей рабочей эффективностью. Связано это с тем, что КПД моноэлемента выше КПД полиячейки. Несмотря на то, что разница эта не слишком велика в процентном соотношении, для солнечных электростанций она может иметь решающее значение, поскольку производительность батареи должна соответствовать параметрам системы.
    Кроме того, монокристаллы более эффективно работают при отрицательных температурах. Поэтому если планируется использовать солнечные батареи в зимний период (или же круглогодично), то стоит остановить выбор именно на таком варианте. Однако поликристаллические элементы чуть лучше зарекомендовали себя в условиях облачности и пасмурной погоды. Из-за неоднородной структуры поверхности они несколько эффективнее улавливают рассеянный свет, поэтому больше подходят для межсезонного применения. Впрочем, с развитием технологий производства моноэлементов разница в падении производительности стала гораздо меньше.
    Еще один аспект – старение ячеек. Иными словами, потеря производительности с течением времени. Для монобатарей этот показатель несколько ниже, что связано с равномерностью их структуры. Так, если моноячейки стареют за 25 лет примерно на 20%, то для полимодулей падение эффективности может достигать 30%.

    Цена

    Солнечные батареи на разных фотоэлементах обладают и различной стоимостью. Расценки на монокристаллические панели несколько выше (обычно в пределах 10%), что связано с более дорогостоящим технологическим процессом и необходимостью использовать кремний высокой чистоты.
    Таким образом, прежде чем решать, какие именно модули выбрать, нужно определиться с условиями их использования, местом установки и размерами бюджета. По сути, солнечной электростанции безразлично, какая именно панель производит для нее ток, главное – показатели выходной мощности и напряжения. А эти значения могут быть одинаковыми и для изделий на разных типах ячеек, отличаться они будут только площадью поверхности. Поэтому если габариты не критичны, то можно приобрести солнечные батареи той же производительности (на поликристаллах), но с чуть большей площадью, стоить они будут несколько дешевле.

  9. Siratus Ответить

    В статье рассмотрено практическое использование моно и поликристаллов кремния при выпуске различных типов современных солнечных батарей, а также отличия этих существующих типов солнечных модулей.
    Множество людей на земле до настоящего времени во многом зависят от таких источников энергии как газ, дрова, мазут, керосин и пр. Отсутствие доступа к электрической энергии, у этой части человечества – существенно замедляет их экономическое развитие, а также ведет в большинстве случаев к нанесению большего вреда окружающей среде. Поэтому, внедрение в их жизнь альтернативных источников энергии, таких как ветер, энергия солнечного излучения, энергия водной стихии – для них выгодно, как с экологической, так и моральной и экономической, точек зрения.
    Невозобновляемые источники энергии в перспективе развития человечества, по всей видимости уйдут с энергетической арены его обеспечения, а их место займут источники энергии возобновляемой, такие, к примеру, как ветер, вода и энергия солнца. Именно об энергии солнечного излучения и возможности ее использования человеком, мы и поговорим с вами сегодня в нашей статье.
    Что собой представляют монокристаллические и поликристаллические фотоэлектрические модули?
    В настоящее время из всех типов солнечных батарей, наибольшее распространение среди населения, получили солнечные панели: монокристаллические и поликристаллические, последние из которых часто также называют «мультикристаллическими солнечными панелями».
    Панели монокристаллические.
    Конструктивно, монокристаллическая панель состоит из десятков силиконовых фотомодулей, собранных в единую панель. Данные фотоэлектрические элементы, смонтированы в стеклопластиковый, надежный и долговечный корпус, дающий хорошую защиту этим фотомодулям, как от пыли, так и от атмосферной влажности.
    Такая панельная конструкция солнечных батарей позволяет эксплуатировать их в разнообразных условиях – как на море, так и на суше. Превращение солнечной световой энергии в солнечных батареях в энергию электрическую, происходит за счет фотоэлектрического эффекта преобразования энергии в самих фотомодулях солнечной панели.

    Материалом для изготовления монокристаллических солнечных панелей, является сверх чистый кремний, использующийся также для производства полупроводниковых приборов в радиоэлектронике, и хорошо освоенный современной промышленностью. Стержни кремниевого монокристалла, медленно растут» и вытягиваются из кремниевого расплава, а далее разрезаются на части, с их толщиной 0,2-0,4 мм и уже используются после их последующей обработки, для изготовления фотоэлектрических элементов, входящих в состав солнечных панелей.
    Практика использования современных солнечных панелей показала, что уже на протяжении многих лет, одними из наиболее популярных и востребованых в мире – есть солнечные панели монокристаллические. КПД монокристаллических панелей составляет примерно 15-17%.
    Поликристаллические панели.
    Когда происходит медленное охлаждение кремниевого расплава, то из него получается поликристаллический кремний, использующийся для изготовления поликристаллических солнечных панелей. В этом случае операция вытягивания кристаллов кремния из расплава полностью опускается, а сам процесс менее трудоемок, нежели при изготовлении монокристаллического кремния, а соответственно и такие солнечные батареи дешевле. Но все-таки, существенным недостатком поликристаллического кремния есть то, что он имеет области с зернистыми границами, которые немного ухудшают его качество.

    Рамка поликристаллических солнечных батарей (модулей) изготавливается из алюминия и покрывается специальным антикоррозионным составом, имеющим черный цвет. Высокое качество и долговечность такой конструкции, здесь достигается путем надежного закрепления пленки на обратной стороне каждой рамки и ее плотной герметизации по краям. Все элементы поликристаллической панели солнечной батареи покрываются специальным ламинатом, который устойчив, как к перепадам температур, так и к воздействию снега и дождя.
    Дабы ответить на вопрос, что же лучше – «моно» или «поли» кристаллы, а соответственно и типы солнечных батарей, необходимо предварительно разобраться в их отличиях и сходстве.
    Основные отличия «моно» и «поли» кристаллических типов солнечных батарей.
    1. Основное и главное отличие этих двух типов солнечных батарей состоит в их эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую. Сегодняшние монокристаллические панели при их серийном производстве – имеют эффективность по преобразованию солнечной энергии максимум до 22%, а используемые в космических технологиях – даже до 38%. Это связано с чистотой сырья монокристаллов кремния, которая в таких батареях – достигает почти 100%.
    У серийно выпускаемых поликристаллических панелей – эффективность преобразования солнечной энергии в электрическую, намного меньше, нежели у монокристаллических панелей, и составляет по максимуму – 18%. Такие низкие показатели по эффективности у данного типа батарей связаны с тем, что для их изготовления, используется не лишь чистый первичный кремний, но и сырье с переработанных солнечных батарей и пр. Здесь также следует понимать, что чем выше у солнечных батарей эффективность по преобразованию солнечного света, тем при одинаковой мощности разных типов батарей – их размер будет меньше.
    2. Относительно внешнего вида – отметим следующее. У монокристаллических элементов солнечных панелей – углы скруглены, а поверхность однородна. Округленность их форм связана здесь с тем, что монокристаллический кремний, при его производстве получают в цилиндрических заготовках. Поликристаллические элементы солнечных модулей имеют квадратную форму, поскольку их заготовки при производстве – также квадратной формы. По своей структуре – цвет поликристаллов неоднороден, ибо состав поликристаллического кремния также неоднороден и включает в себя множество разнородного кристаллического кремния, а также в незначительном количестве и примеси.
    3. Относительно ценовой политики солнечных модулей, то солнечные батареи из монокристаллического кремния незначительно дороже (примерно на 10%), нежели цена солнечных батарей из поликристаллического кремния – если брать, конечно же, в пересчете на единицу их мощности. Как, наверное, вы уже поняли, большая цена монокристаллических солнечных батарей, в первую очередь связана с более дорогостоящим процессом изготовления и очистки исходного монокристаллического кремния.

    Заключение.
    Подводя небольшой итог сказанному, можно предположить, что основные параметры по которым мы подбираем себе солнечные батареи для нашей солнечной электростанции, к примеру, для загородного дома – от типа применяемых в них фотоэлектрических элементов, не зависят. Если мы хотим более экономный вариант исполнения, то наш выбор падет на поликристаллические солнечные модули – которые при той же мощности, будут немного больше по площади, нежели модули монокристаллические, но зато немного их дешевле. Цвет же самой поверхности солнечных панелей, роли вообще никакой не играет при их выборе, учтите это!
    Скажем еще пару слов относительно использования солнечных батарей в мире по их типам. На первом месте здесь с объемом рынка продаж в 52,9%, стоят более дешевые, поликристаллические солнечные панели. Второе место по праву, относительно продаж, принадлежит панелям из монокристаллического кремния, которых на рынке примерно 33,2%. Третье же место по продажам – за аморфными и прочими солнечными батареями, с их соотношением к общему рынку продаж в 13,9% (их мы в статье не рассматривали).

  10. P O L I N A Ответить

    Однако одновременно с этими неоспоримыми достоинствами поликристаллические фотоэлементы имеют и ряд некоторых недостатков:
    Поликристаллические солнечные модули хуже противостоят влиянию повышенных температур. Их разница в сравнении с аналогами на основе монокристаллов состоит в том, что влияние высоких температур разрушительно влияет на сроки службы всей системы, снижает показатели мощности. Но в связи с тем, что все-таки влияние на функциональные характеристики не столь существенно, особенно заострять на этом внимание нет необходимости;
    Следующий недостаток — это сниженная эффективность использования полезной площади, используемой в солнечной энергетической системе поликристаллических фотоэлементов, значительно ниже, чем у аналогичной продукции на моно кристаллах. Чтобы получить на выходе те же показатели мощности придется использовать большее количество панелей;
    Среди существенных недостатков выступают показатели производительности. В сравнении с батареями на основе монокристаллов, они значительно ниже. В данном случае цифры составляют от 13 до 18 процентов;
    Общий внешний вид конструкции. Поликристаллические панели имеют неоднородную поверхность. Однако если в процессе монтажа добавить специальные покрытия, этот недостаток совсем не будет заметен внешне.

    Монокристаллические солнечные модули

    Отличительной чертой, которой обладают монокристаллические батареи, где в основе производства использовался кремний, состоящий из монокристаллических молекулярных решеток – это их выраженная однородность расцветки рабочей пластины, а также всего внешнего вида. В результате обладания данными параметрами, определяются габариты зерен монокристаллического кремния. Непосредственно на производстве при использовании технологического сырья выращивается слиток монокристаллического кремния. Он имеет в своей основе довольно серьезные характеристики качества частоты и ровной структуры кристаллической решетки. Изготовление фотоэлементов, которые собирают в монокристаллические модули, осуществляется с применением слитков кремния, имеющих цилиндрическую форму. В процессе производства сам слиток обрабатывается со всех концов, что значительно повышает технические характеристики результативности работы конечного оборудования и его эффективность. Эта особенность производства влияет на окончательный внешний вид сборки монокристаллов – в результате все составляющие становятся совершенно одинаковыми с виду. В результате мы имеем высокоэффективные, работающие солнечные модули. Получается, что основное отличие во внешнем виде поликристаллических солнечных батарей от их аналогов где использовался монокристаллический элемент, будет в форме пластины элемента. Монокристаллические пластины в результате производства получают форму квадрата.

  11. COHABU Ответить

    И еще одно очень важное преимущество — это, конечно же, высокая долговечность эксплуатации такого оборудования. Монокристаллические пластины самые долговечные среди всего предлагаемого на рынке оборудования. При правильной установке и эксплуатации эти пластины верно прослужат вам по своему назначению не менее четверти века.

    Монокристаллические солнечные фотоэлементы, в чем их недостатки в сравнении с другими типами фотоэлементов?

    В связи с особенностями производства исходного сырья эти панели имеют вполне приличную стоимость покупки. В том случае, если финансовый вопрос для вас имеет первостепенное значение, а коэффициент эффективности – на вспомогательных ролях, то, конечно же, лучше выбрать для себя другие типы установок, например, поли кристаллические;
    Значительную потерю производительности панелей, а соответственно всей энергетической установки, может повлечь даже незначительное загрязнение рабочей поверхности, в том числе и затемнение от листьев дерева или других внешних факторов. В целях нивелирования данного существенного недостатка в цепочке с устанавливаемым оборудованием будет целесообразным установка микроинверторов. Их применение будет уравнивать функционирование всей системы, вследствие возникновения неравномерности освещения поверхности фотоэлементов.

  15. VideoAnswer Ответить

Добавить ответ

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *