Practica utilizării modulelor fotovoltaice mono și policristaline în panouri solare

Articolul discută despre utilizarea practică a monocristalelor și policristalelor de siliciu în producția de diferite tipuri de celule solare moderne, precum și diferențele dintre aceste tipuri existente de module solare.

Mulți oameni de pe pământ sunt încă în mare măsură dependenți de surse de energie precum gazul, lemnul de foc, păcură, kerosenul etc., care dăunează și mai mult mediului. Prin urmare, introducerea în viața lor a surselor alternative de energie, precum vântul, radiația solară, hidroenergie, îi aduce beneficii atât din punct de vedere ecologic, cât și moral și economic.

În dezvoltarea viitoare a omenirii, sursele de energie neregenerabile vor părăsi cel mai probabil arena energetică pentru furnizarea lor și locul lor va fi luat. surse regenerabile de energie, cum ar fi energia eoliană, hidro și solară. Este vorba despre energia radiației solare și despre posibilitatea utilizării acesteia de către oameni, iar astăzi vom vorbi cu tine în articolul nostru.

Ce sunt modulele fotovoltaice monocristaline și policristaline?

În prezent, dintre toate tipurile de celule solare, cele mai răspândite în rândul populației sunt panourile solare: monocristaline și policristaline, acestea din urmă fiind adesea numite și „panouri solare multicristaline”.

Panouri monocristaline.

Un panou structural monocristalin este format din zeci de siliciu module fotovoltaicecolectate într-un singur panou. Aceste celule fotovoltaice sunt montate într-o carcasă fiabilă și durabilă din fibră de sticlă care oferă o bună protecție pentru aceste module fotovoltaice, atât împotriva prafului, cât și a umidității atmosferice.

Un astfel de design de panouri de panouri solare le permite să lucreze într-o varietate de condiții - atât pe mare, cât și pe uscat. Transformarea energiei luminoase solare din panourile solare în energie electrică are loc datorită efectului fotoelectric al conversiei energiei în modulele fotovoltaice ale panourilor solare în sine.

Materialul pentru producția de panouri solare monocristaline este siliciul ultrapur, care este, de asemenea, utilizat pentru producerea de dispozitive semiconductoare în electronică și a fost bine adoptat de industria modernă. Tijele de siliciu monocristal, cresc încet «și sunt trase din topitura de siliciu, apoi sunt tăiate în bucăți cu o grosime de 0,2-0,4 mm și sunt deja folosite după prelucrarea lor ulterioară pentru producerea de celule fotovoltaice care formează energia solară. panouri .

Practica folosirii panourilor solare moderne arată că de mulți ani există unul dintre cele mai populare și căutate din lume - panourile solare monocristaline. Eficiența panourilor monocristaline este de aproximativ 15-17%.

Panouri policristaline.

Când topitura de siliciu este răcită lent, din aceasta se obține siliciu policristalin, care este folosit pentru a face panouri solare policristaline.În acest caz, operația de retragere a cristalelor de siliciu din topitură este complet omisă, iar procesul în sine necesită mai puțină muncă. decât în ​​producția de siliciu monocristalin și, în consecință, astfel de celule solare sunt mai ieftine. Cu toate acestea, un dezavantaj semnificativ al siliciului policristalin este că are regiuni cu limite granulare care îi degradează ușor calitatea.

Cadrul celulelor solare policristaline (module) este realizat din aluminiu și acoperit cu un compus special anticoroziv, care este negru. Înaltă calitate și durabilitate a unei astfel de structuri se realizează aici prin fixarea în siguranță a foliei pe spatele fiecărui cadru și etanșarea etanșă a marginilor. Toate elementele unui panou solar policristalin sunt acoperite cu un laminat special, rezistent la temperaturi extreme, precum si la efectele zapezii si ploii.

Pentru a răspunde la întrebarea care este mai bine — cristale «mono» sau «poli» și, în consecință, tipurile de celule solare, trebuie mai întâi să înțelegeți diferențele și asemănările acestora.

Principalele diferențe dintre tipurile „mono” și „poli” cristaline de celule solare.

1. Principala și fundamentală diferență dintre aceste două tipuri de celule solare este eficiența lor în transformarea energiei solare în electricitate. Panourile monocristaline de astăzi în timpul producției de masă au o eficiență de conversie a energiei solare de până la maximum 22%, iar cele utilizate în tehnologia spațială chiar și de până la 38%. Acest lucru se datorează purității materiei prime de siliciu monocristal, care în astfel de baterii ajunge la aproape 100%.

Pentru panourile policristaline disponibile în comerț, eficiența conversiei energiei solare în energie electrică este mult mai mică decât cea a panourilor monocristaline și este de maximum 18%. Astfel de indicatori de eficiență scăzută pentru acest tip de baterii se datorează faptului că pentru producerea lor se folosește nu numai siliciu primar pur, ci și materii prime din celule solare reciclate etc. Ușoare, deci cu aceeași putere a diferitelor tipuri de baterii - dimensiunea lor va fi mai mică.

2. În ceea ce privește aspectul - acordați atenție următoarelor. Panourile solare monocristaline au colțurile rotunjite și o suprafață plană. Rotunjimea formelor lor este legată aici de faptul că siliciul monocristalin în timpul producerii sale este obținut în semifabricate cilindrice. Celulele modulelor solare policristaline au o formă pătrată deoarece semifabricatele lor în timpul fabricării sunt și ele pătrate. Prin structura sa, culoarea policristalelor este eterogenă, deoarece compoziția siliciului policristalin este de asemenea eterogenă și include multe siliciu cristalin diferite, precum și o cantitate mică de impurități.

3. În ceea ce privește politica de preț a modulelor solare, celulele solare cu siliciu monocristalin sunt puțin mai scumpe (cu aproximativ 10%) decât prețul celulelor solare cu siliciu policristalin — dacă luăm, desigur, din punctul de vedere al capacității lor. După cum probabil ați înțeles deja, costul ridicat al celulelor solare monocristaline este legat în primul rând de procesul mai costisitor de fabricare și purificare a siliciului monocristalin original.

Concluzie.

Rezumând puțin din ceea ce s-a spus, putem presupune că principalii parametri prin care alegem bateriile solare pentru centrala noastră solară, de exemplu, pentru o casă de țară — nu depind de tipul de celule fotovoltaice folosite în acestea. Dacă dorim o versiune mai economică, atunci alegerea noastră va cădea pe modulele solare policristaline — care, cu aceeași putere, vor avea o suprafață ceva mai mare decât modulele monocristaline, dar sunt puțin mai ieftine. Culoarea suprafeței panourilor solare în sine nu joacă niciun rol în selecția lor, țineți cont de asta!

Să mai spunem câteva cuvinte despre utilizarea panourilor solare în lume după tipurile lor. Pe primul loc aici, cu un volum de vânzări de 52,9%, sunt panouri solare policristaline mai ieftine, pe locul doi de drept, din punct de vedere al vânzărilor, se află panourile de siliciu monocristalin, care sunt în jur de 33,2% pe piață. Panourile solare amorfe și alte sunt pe locul trei în ceea ce privește vânzările, iar raportul lor față de piața totală de vânzări este de 13,9% (nu le-am luat în considerare în articol).