Виды солнечных батарей: Виды солнечных батарей — какую выбрать?

Содержание

Russia War Crimes

В чем еще вам лгут российские политики

Это не война, это только спецоперация

Война — это вооруженный конфликт, цель которого — навязать свою волю: свергнуть правительство, заставить никогда не вступить в НАТО, отобрать часть территории. Обо всем этом открыто заявляет Владимир Путин в каждом своем обращении. Но от того, что он называет войну спецоперацией, меньше людей не гибнет.

Россия хочет только защитить ЛНР и ДНР

Российская армия обстреливает города во всех областях Украины, ракеты выпускали во Львов, Ивано-Франковск, Луцк и другие города на западе Украины.

На карте Украины вы увидите, что Львов, Ивано-Франковск и Луцк — это больше тысячи километров от ЛНР и ДНР. Это другой конец страны.

Это места попадания ракет 25 февраля. За полтора месяца их стало гораздо больше во всей Украине.

Центр Украины тоже пострадал — только первого апреля российские солдаты вышли из Киевской области. Мы не понимаем, как оккупация сел Киевской области и террор местных жителей могли помочь Донбасу.

Мирных жителей это не коснется

Это касается каждого жителя Украины каждый день.

Тысячам семей пришлось бросить родные города. Снаряды попадают в наши жилые дома.

Это был обычный жилой дом в Тростянце, в Сумской области. За сотни километров от так называемых ЛНР и ДНР.

Тысячи мирных людей ранены или погибли. Подсчитать точные цифры сложно — огромное количество тел все еще под завалами Мариуполя или лежат во дворах небольших сел под Киевом.

Российская армия обстреливает пункты гуманитарной помощи и «зеленые коридоры».

Во время эвакуации мирного населения из Ирпеня семья попала под минометные обстрелы — все погибли.

Среди убитых много детей. Под обстрелы уже попадали детские садики и больницы.

Мы вынуждены ночевать на станциях метро, боясь обвалов наших домов. Украинские женщины рожают детей в метро, подвалах и бомбоубежищах, потому что в роддомы тоже стреляют.

Это груднички, которых вместо теплых кроваток приходится размещать в подвалах. С начала войны Украине родилось больше 15 000 детей. Все они еще ни разу в жизни не видели мирного неба.

В Украине — геноцид русскоязычного народа, а Россия его спасает

В нашей компании работают люди из всех частей Украины: больше всего сотрудников из Харькова, есть ребята из Киева, Днепра, Львова, Кропивницкого и других городов. 99% сотрудников до войны разговаривали только на русском языке. Нас никогда и никак не притесняли.

Но теперь именно русскоязычные города, Харьков, Мариуполь, Россия пытается стереть с лица земли.

Это Мариуполь. В подвалах и бомбоубежищах Мариуполя все еще находятся сто тысяч украинцев. К сожалению, мы не знаем, сколько из них сегодня живы

Украинцы сами в себя стреляют

У каждого украинца сейчас есть брат, коллега, друг или сосед в ЗСУ и территориальной обороне. Мы знаем, что происходит на фронте, из первых уст — от своих родных и близких. Никто не станет стрелять в свой дом и свою семью.

Украина во власти нацистов, и их нужно уничтожить

Наш президент — русскоговорящий еврей. На свободных выборах в 2019 году за него проголосовало три четверти населения Украины.

Как у любой власти, у нас есть оппозиция. Но мы не избавляемся от неугодных, убивая их или пришивая им уголовные дела.

У нас нет места диктатуре, и мы показали это всему миру в 2013 году. Мы не боимся говорить вслух, и нам точно не нужна ваша помощь в этом вопросе.

Украинские семьи потеряли полтора миллиона родных, борясь с нацизмом во время Второй мировой. Мы никогда не выберем нацизм, фашизм или национализм как наш путь. И нам не верится, что вы сами можете всерьез так думать.

Это месть за детей Донбасса

Российские СМИ любят рассказывать о кровожадных украинских детоубийцах. Но «распятый мальчик в трусиках» и «мальчик — мишень для ракет ВСУ» — это легенды, придуманные российскими пропагандистами. Нет ни единого доказательства подобным страшилкам, только истории с государственных российских телеканалов.

Однако допустим, что ваши солдаты верят в эти легенды. Тогда у нас все равно появляется вопрос: зачем, мстя за детей Донбасса, они убивают детей Донбасса?

8 апреля солдаты рф выпустили две ракеты в вокзал Краматорска, где четыре тысячи украинцев ждали эвакуационные поезда. Ракетным ударом российские солдаты убили 57 человек, из которых 5 — дети. Еще 16 детей были ранены. Это дети Донбасса.

На одной из ракет остались остатки надписи «за детей».

Сразу после удара российские СМИ сообщили о выполненном задании, но когда стало известно о количестве жертв — передумали и сказали, что у рф даже нет такого оружия.

Это тоже ложь, вот статья в российских СМИ про учения с комплексом Точка-У. Рядом скриншот из видео с военным парадом, на котором видна Точка-У.

Еще один фейк, который пытались распространить в СМИ: «выпущенная по Краматорску ракета принадлежала ВСУ, это подтверждает ее серийный номер». Прочитайте подробное опровержение этой лжи.

Посмотрите на последствия удара. Кому конкретно из этих людей мстили за детей Донбасса?

виды солнечных батарей ☀️ Sunsayenergy

Многие люди начинают задумываться об экологии и своем вкладе в загрязнение окружающей среды. Поэтому сейчас становится популярна альтернативная энергетика, в частности,

установка солнечных панелей. Задумываясь о таком важном приобретении всегда хочется не прогадать с покупкой. Наличие собственной электростанции (СЭС) пока не стало массовым явлением, однако число собственников частных домов, которые активно интересуются возможностью ее установки, заметно увеличилось. И, в первую очередь, будущих владельцев  СЭС интересует вопрос о том, какие виды солнечных батарей существуют.

 

Какие бывают виды солнечных панелей и их характеристики

Разновидностей много, однако, все модули состоят из фотоэлектрических преобразователей, которые превращают энергию Солнца в электрическую. Всего существует 3 фотоэлемента, по которым модули классифицируют на следующие виды: монокристаллические, поликристаллические и пленочные. Поэтому перед тем, как  купить электростанцию в Украине, определите, какой тип

солнечных батарей подходит именно вам.

 

Монокристаллические

Итак, монокристаллические панели. Монокристаллические солнечные панели производят из чистого из кремния. Монокристаллы кремния являются фотоэлектрическим преобразователем монокристаллических панелей. Данный вид обладает самым высоким уровнем производительности (до 23%). Они отлично подходят для установки СЭС при дефиците пространства, поскольку их монтаж позволяет сэкономить площадь.

Правда стоят монокристаллические солнечные батареи дороже чем поликристаллические из-за более сложной технологии производства. Также они требуют установки дополнительного  оборудования, которое будет автоматически поворачивать их перпендикулярно солнечным лучам. Преимущества монокристаллических кремневых батарей: высокий КПД, компактность и долговечность. Поэтому, если вы хотите генерировать энергию на продажу или обеспечить резервное электроснабжение вашего дома, то этот вариант будет оптимальным.

 

Поликристаллические

Поликристаллическая солнечная панель производится также из кремния, но имеет неоднородную структуру из-за добавления при охлаждении затравочным кристаллом. Фотоэлектрический преобразователь поликристаллических панелей — поликристаллы кремния. Производительность батарей этого типа ниже, чем у монокристаллического (15-18%). Однако и стоимость у них ниже. Поэтому, поликристаллические панели станут финансово оптимальным решением для автономного электроснабжения. Только подобрать соответствующий инвертор для частного дома не забудьте.

Пленочные

Пленочные батареи представляют собой гибкие солнечные панели. Этот вид, представляет собой напыление полупроводника на тонкопленочной подложке. Они гибкие по своей структуре, что позволяет разместить их на любой поверхности. Но производительность у них очень низкая. Так что полноценно конкурировать с кремниевыми модулями, пленочные солнечные панели пока не могут.

 

Итог

Мы разобрались, какие виды солнечных элементов существуют. Осталось выбрать, какие подойдут именно вам. Перед тем, как купить домашнюю СЭС, постарайтесь четко определить, для каких целей будет служить ваша частная электростанция (СЭС): для заработка, автономного либо резервного питания. Эта информация поможет выяснить необходимое количество генерируемой энергии и исходя из характеристик несущих конструкций, подобрать оптимальный тип батарей.

Виды солнечных батарей. Особенности, преимущества в Владикавказе

Солнечные батареи набирают все большую популярность в современном мире. Проблема экологии планеты волнует многих производителей. Поэтому современные фирмы такие как Aurinko создают более безопасные источники энергии. Такими являются солнечные батареи.

Преимущества системы

К достоинствам солнечных батарей можно отнести:

  • Доступность. Найти частичку Солнца можно практически в любой части планеты;
  • Экологичность. Солнечные батареи безопасны и экологичны, они оказывают меньшее излучение и не вредят окружающей среде;
  • Тихая работа. Солнечные панели работают практически бесшумно;
  • Медленный износ.

Главное преимущество солнечных панелей — длительный срок эксплуатации. Батареи могут исправно работать до 25 лет.

Виды солнечных батарей (солнечных панелей)

Сегодня многие компании производят солнечные панели следующих видов:

  • Кремниевые. Устройства изготавливают из прочного и недорогого материала. Они показывают неплохую производительность, исправно работают в течение 10-20 лет. Сегодня кремниевые панели считаются самыми популярными;
  • Монокристаллические. Устройства изготавливают из очищенного кремния. Такие панели стоят намного дороже и отличаются боле сложной технологией установки;
  • Поликристаллические. Панели производят из охлажденного кремниевого волокна. Эти устройства потребляют энергию в меньшем размере. Поликристаллические батареи продаются по приемлемой стоимости.

Сегодня популярность набирает такой вид солнечных панелей, как пленочный. Эти приборы повышают энергоэффективность и помогают снизить цены на производство энергетических устройств. Подвиды солнечных пленочных панелей:

  • из теллурида кадмия. Кадмий считается качественным материалом, обладающим хорошим уровнем светопоглощения. Сегодня его используют в космосе и на околоземной орбите. Также он применяется для производства панелей с целью домашнего использования. Один из минусов таких приборов — ядовитость. Однако многие ученые выяснили, что уровень кадмия, использующийся для изготовления солнечных панелей, абсолютно безопасен для человека;
  • из меди и индия. Устройства изготавливают из меди, индия, селена. КПД батарей выше, чем у пленочных панелей, изготовленных из теллурида кадмия. Приборы отличаются длительным сроком эксплуатации.

Относительная новинка — это полимерные панели. Их изготавливают на основе полифенилена, меди, фурелленов. Батареи показывают пониженный уровень КПД. Несмотря на это, они отлично работают, экономят энергию, не повреждаются в течение длительного срока эксплуатации. Существенное преимущество полимерных батарей — бюджетная стоимость. К недостаткам относят сравнительно низкий уровень КПД, а также отсутствие точной информации о периоде исправной работы устройств. Сами производители заявляют, что он может достигать 4-6 лет. Однако на практике оказывается, что первые поломки происходят уже через 2-3 года.

Для оптимизации солнечной энергии планируется использовать фотосенсибилизированные панели. Такие устройства работают по принципу фотосинтеза в окружающей среде. Идея о создании панелей находится на стадии реализации и пока еще не воплотилась в жизнь.

Что выбрать?

Производители утверждают, что для выбора солнечных панелей для загородных домов необходимо ориентироваться на два варианта: поликристаллические и монокристаллические батареи. Если место расположения ограничено, то лучше выбирать панели с односторонней ориентацией кристаллов. При выборе также рекомендовано ориентироваться на уровень КПД, он должен находиться на средней отметке.

Приобретать солнечные батареи лучше при помощи осведомленного консультанта. Так как эти устройства считаются относительной новинкой для многих покупателей, еще не все из них изучили принцип действия и особенности работы подобных приборов.

Виды солнечных батарей: кремние, полмерные, аморфные

На вопрос «Что входит в состав системы электроснабжения, питающейся от солнечной энергии?», первое, что хочется ответить – это солнечные батареи. И это, безусловно, окажется правильным ответом. Конечно, подобная система включает в себя не только солнечные панели, туда также входят аккумуляторы, преимущественно гелевые (подробнее здесь), инверторы, контроллеры и другие устройства, каждое из которых выполняет свою функцию. Но солнечная панель – это тот элемент, с которого начинается весь процесс накопления и преобразования солнечной энергии. Вот только выбирая этот незаменимый элемент солнечной системы, каждый покупатель обязательно столкнется с проблемой выбора — «потеряться» в многообразии типов солнечных батарей несложно. Поэтому сегодняшнюю статью мы решили посвятить такой актуальной теме, как виды солнечных батарей.

Сегодня на рынке солнечных модулей представлено несколько различных образцов. Отличаются они друг от друга технологией изготовления и материалами, из которых их производят. На рисунке ниже приведена классификация солнечных батарей.

Солнечные батареи на основе кремния

Батареи, основой которым служит кремний, на сегодняшний день являются самыми популярными. Объясняется это широким распространением кремния в земной коре, его относительной дешевизной и высоким показателем производительности, в сравнении с другими видами солнечных батарей. Как видно из рисунка выше кремниевые батареи производят из моно- и поликристаллов Si и аморфного кремния.

Монокристаллические солнечные батареи представляют собой силиконовые ячейки, объединенные между собой. Для их изготовления используют максимально чистый кремний, получаемый по методу Чохральского. После затвердевания готовый монокристалл разрезают на тонкие пластины толщиной 250-300 мкм, которые пронизывают сеткой из металлических электродов (рис. нарезка). Используемая технология является сравнительно дорогостоящей, поэтому и стоят монокристаллические батареи дороже, чем поликристаллические или аморфные. Выбирают данный вид солнечных батарей за высокий показатель КПД (порядка 17-22%).

Для получения поликристаллов кремниевый расплав подвергается медленному охлаждению. Такая технология требует меньших энергозатрат, следовательно, и себестоимость кремния, полученного с ее помощью меньше. Единственный минус: поликристаллические солнечные батареи имеют более низкий КПД (12-18%), чем их моно «конкурент». Причина заключается в том, что внутри поликристалла образуются области с зернистыми границами, которые и приводят к уменьшению эффективности элементов.

В таблице 1 приведены основные различия между моно и поли солнечными элементами.

Таблица 1

Показатель Моно элементы Поли элементы
Кристаллическая структура Зерна кристалла параллельны
Кристаллы ориентированы в одну сторону
Зерна кристалла не параллельны
Кристаллы ориентированы в разные стороны
Температура производства 1400 °С 800-1000 °С
Цвет Черный Темно-синий
Стабильность Высокая Высокая, но меньше, чем у моно
Цена Высокая Высокая, но меньше, чем у моно
Период окупаемости 2 года 2-3 года

Батареи из аморфного кремния

Если проводить деление в зависимости от используемого материала, то аморфные батареи относятся к кремниевым, а если в зависимости от технологии производства – к пленочным. В случае изготовления аморфных панелей, используется не кристаллический кремний, а силан или кремневодород, который тонким слоем наносится на материал подложки. КПД таких батарей составляет всего 5-6%, у них очень низкий показатель эффективности, но, несмотря на эти недостатки, они имеют и ряд достоинств:
  • Показатель оптического поглощения в 20 раз выше, чем у поли- и монокристаллов.
  • Толщина элементов меньше 1 мкм.
  • В сравнении с поли- и монокристаллами имеет более высокую производительность при пасмурной погоде.
  • Повышенная гибкость.

Помимо описанных выше видов кремниевых солнечных батарей, существуют и их гибриды. Так для большей стабильности элементов используют двухфазный материал, представляющий собой аморфный кремний с включениями нано- или микрокристаллов. По свойствам полученный материал сходен с поликристаллическим кремнием.

Из чего делают пленочные батареи?

Разработка пленочных батарей обусловлена:

  1. Потребностями в снижении стоимости солнечных батарей.
  2. Необходимостью в улучшении производительности и технических характеристик.

На основе CdTe

Исследования теллурида кадмия, как светопоглощающего материала для солнечных батарей начались еще в 70-х годах. В то время его рассматривали как один из оптимальных вариантов для использования в космосе, сегодня же батареи на основе CdTe являются одними из самых перспективных в земной солнечной энергетике. Так как кадмий является кумулятивным ядом, то дискуссии возникают лишь по одному вопросу: токсичен или нет? Но исследования показывают, что уровень кадмия, высвобождаемого в атмосферу, ничтожно мал, и опасаться его вреда не стоит. Значение КПД составляет порядка 11%. Согласитесь, цифра небольшая, зато стоимость ватта мощности таких батарей на 20-30% меньше, чем у кремниевых.

На основе селенида меди-индия

Как понятно из названия, в качестве полупроводников используются медь, индий и селен, иногда некоторые элементы индия замещают галлием. Такая практика объясняется тем, что большая часть производящегося на сегодня индия требуется для производства плоских мониторов. Именно поэтому с целью экономии индий замещают на галлий, который обладает схожими свойствами. Пленочные солнечные батареи на основе селенида меди-индия имеют КПД равный 15-20%. Следует иметь в виду, что без использования галлия эффективность солнечных батарей возрастает примерно на 14%.

На основе полимеров

Разработка данного вида батарей началась сравнительно недавно. В качестве светопоглощающих материалов используются органические полупроводники, такие как полифенилен, углеродные фуллерены, фталоцианин меди и другие. Толщина пленок составляет 100 нм. Полимерные солнечные батареи имеют на сегодняшний день КПД всего 5-6%. Но их главными достоинствами считаются:
  • Низкая стоимость производства.
  • Легкость и доступность.
  • Отсутствие вредного воздействия на окружающую среду.

Применяются полимерные батареи в областях, где наибольшее значение имеет механическая эластичность и экологичность утилизации.
В таблице 2 приведены обобщенные данные о КПД разных видов солнечных батарей.

Таблица 2

КПД солнечных элементов, выпускаемых в производственных масштабах
Моно 17-22%
Поли 12-18%
Аморфные 5-6%
На основе теллурида кадмия 10-12%
На основе селенида меди-индия 15-20%
На основе полимеров 5-6%

Надеемся, что теперь Вы ясно представляете себе, из чего делают поли- и монокристаллические, пленочные, полимерные солнечные батареи и другие. Эта информация поможет Вам сделать правильный выбор при покупке солнечных модулей. Ведь система энергопотребления, основанная на солнечной энергии, является долговременной инвестицией. Переходя на альтернативные, в частности, солнечные источники энергии, Вы не только снижаете свои затраты на потребляемые энергоресурсы, но и делаете ощутимый вклад в чистоту окружающей нас среды.

Статью подготовила Абдуллина Регина

Виды солнечных элементов и их отличия

В зависимости от того, каким образом организованы атомы кремния в кристалле, солнечные элементы делятся на виды:

  • Солнечные элементы из монокристаллического кремния
  • Солнечные элементы из поликристаллического кремния
  • Солнечные элементы из аморфного кремния

Солнечные модули из монокристаллического кремния

КПД солнечной батареи
на основе монокристаллического кремния составляет 15-20%.

Монокристаллические элементы имеют наивысшую эффективность преобразования энергии. Основной материал -крайне чистый кремний, из которого изготовлены монокристаллические солнечные панели, хорошо освоен в области производства полупроводников. Кремниевый монокристалл растет на семени, которое медленно вытягивается из кремниевого расплава. Стержни, полученные таким путем, режутся на части толщиной от 0,2 до 0,4 мм .

Затем эти диски подвергаются ряду производственных операций, таких как:

  • обтачивание, шлифовка и очистка;
  • наложение защитных покрытий;
  • металлизация;
  • антирефлексионное покрытие.

Мы предлагаем следующие модели солнечных батарей на основе монокристаллов

Солнечные модули из поликристаллического кремния

КПД солнечной батареи
на основе поликристаллического кремния составляет 10-14%.

Поликристаллический кремний развивается, когда кремниевый расплав охлаждается медленно и находится под контролем. При производстве поликристаллических панелей операция вытягивания опускается, оно менее энергоемкое и значительно дешевле. Однако внутри кристалла поликристаллического кремния имеются области, отделенные зернистыми границами, вызывающие меньшую эффективность элементов.

Солнечные модули из аморфного кремния

КПД солнечной батареи
на основе аморфного кремния составляет 5-6%.

Аморфный кремний получается при помощи «техники испарительной фазы», когда тонкая пленка кремния осаждается на несущий материал и защищается покрытием. Эта технология имеет ряд недостатков и преимуществ:

  • процесс производства солнечных панелей на основе аморфного кремния относительно простой и недорогой;
  • возможно производство элементов большой площади;
  • низкое энергопотребление.

Однако:

  • эффективность преобразования значительно ниже, чем в кристаллических элементах;
  • элементы подвержены процессу деградации.

из чего сделаны, какие эффективнее

Сейчас наиболее распространены такие типы солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. Они имеют разный принцип производства, внешний вид, а самое главное — эффективность.

Основные типы солнечных панелей — сравнение

Рассмотрим преимущества и недостатки разных видов.

РазновидностьПреимуществаНедостатки
Монокристаллические• Высокая эффективность.
• Эстетичный внешний вид.
• Высокая стоимость.
Поликристаллические• Низкая стоимость.• Сравнительно невысокая эффективность.
Тонкопленочные• Портативность и гибкость.
• Малый вес.
• Эстетичный внешний вид.
• Сравнительно невысокая эффективность.

Ниже пройдёмся по эффективности и особенностям использования каждого типа.

Из чего сделаны разные солнечные панели

Основой производства фотоэлементов выступает полупроводниковый материал, благодаря которому происходит преобразование солнечной энергии в электрическую. В современных солнечных системах полупроводником чаще всего выступает кремний. Визуально типы солнечных панелей отличаются следующим образом:

  • Монокристаллические — ячейки чёрного цвета.
  • Поликристаллические — ячейки синего цвета.
  • Тонкоплёночные — имеют различный цвет в зависимости от используемого полупроводникового материала. Отличаются гибкими свойствами.

Подробнее: Какого цвета лучше солнечные батареи

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели

В обоих случаях конструкция одинакова: кремниевые ячейки собираются в ряды, формируя прямоугольную конструкцию. Для защиты используется стеклянное покрытие и герметичная рамка.

И там, и там основным материалом является кремний, но качество самого кремния отличается. Монокристаллические элементы вырезаются из цельного кристалла кремния. Для поликристаллических используют небольшие фрагменты кремния, которые переплавляют и прессуют в форме ячеек.

Тонкопленочные солнечные панели

В этом случае основой для производства служит аморфный кремний (a-Si) — некристаллическая версия кремния. Его соединение особым образом «напыляется» на гибкую основу, которая собирается в гибкую панель.

Сейчас в производстве тонкоплёночных моделей чаще всего используется теллурид кадмия (CdTe). Это поколение гибких панелей существенно отличается по эффективности от аморфных кремниевых предшественников.

Панели из селенида меди, индия, галлия (CIGS) также являются представителями тонкоплёночных технологий, но встречаются не так часто.

Какой вид солнечных панелей выбрать

Мощность и эффективность солнечных панелей

Качество материала и конструктивные особенности значительно влияют на производительность.

Эффективность монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей

Из всех вариантов монокристаллические имеют самый высокий КПД и мощность. Их эффективность может превышать 20%, в то время как поликристаллические обычно имеют показатели 15-17%.

Большинство стандартных монокристаллических солнечных панелей достигают мощности более 300 Вт, а некоторые могут превышать 400 Вт. Поликристаллические в среднем производят 200 Вт, хотя дорогие модели могут превышать и 300 Вт.

Оба типа солнечных панелей поставляются с 60, 72 и 96 кремниевыми ячейками. Но при равном количестве ячеек монокристаллические системы способны производить больше электроэнергии.

Монокристаллические — дороже, но эффективнее

Эффективность тонкоплёночных солнечных панелей

Гибкие полимерные устройства ощутимо уступают по мощности кристаллическим аналогам. С учётом использования передовых полупроводников КПД достигает 11%.

Тонкоплёночные панели не имеют стандартизированных размеров, но сравнивая мощность кристаллических и тонкоплёночных систем на 1м2, можно сказать, что первые всегда обеспечат большим количеством электроэнергии.

О чего зависит эффективность домашней электростанции

Как тип солнечной панели влияет на её стоимость

Цены различаются из-за материала, который используется для производства солнечных элементов, и способа его обработки.

Монокристаллические солнечные панели — самый дорогой вариант

Производство таких фотоэлементов предполагает выращивание цельных кристаллов кремния. Этот процесс, известный как метод Чохральского, достаточно энергоемкий и иногда проходит неудачно. Повреждённые заготовки могут быть использованы для поликристаллических элементов.

Поликристаллические солнечные панели — ощутимо дешевле

Здесь процесс создания фотоэлементов намного проще в технологическом плане. Не нужно тратится на обработку цельных кристаллов — мелкие фрагменты просто плавятся и прессуются в формы. Это дешевле для производителя, а следовательно и для потребителя.

Тонкопленочные солнечные панели — всё зависит от материала

Сколько вы заплатите за тонкопленочные элементы, во многом будет зависеть от материала, который был использован для их производства. Дешевле всего обойдутся панели из CdTe и аморфного кремния, в то время как вариант из CIGS будет ощутимо дороже.

Нужно учитывать, что общая стоимость установки гибких солнечных панелей может быть ниже, чем монтаж монокристаллических или поликристаллических систем. Они легче и практичнее, что упрощает монтажникам возможность доставлять панели на крышу и закреплять их на месте. Это позволяет снизить затраты на рабочую силу.

Так что же выбрать?

Монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные панели имеют свои преимущества и недостатки, и обычно решение о выборе того или иного варианта зависит от особенностей помещения и от уровня потребности домохозяйства в электроэнергии.

Владельцы недвижимости с большой площадью под солнечную электростанцию могут сэкономить, установив менее эффективные и недорогие поликристаллические панели. Если у вас ограниченное пространство, лучшим вариантом будет установка высокоэффективных монокристаллических модулей.

Тонкоплёночные панели обычно устанавливают на просторную крышу коммерческих/промышленных помещений, которые не могут выдержать дополнительный вес традиционного солнечного оборудования. Кроме того, тонкопленочные панели иногда могут быть идеальным решением для портативных солнечных систем, например, на жилых автофургонах или лодках.

Все типы солнечных панелей имеют свои особенности производства, что влияет на их итоговую эффективность. Лучший КПД у монокристаллических, но если у вас достаточно места под солнечную систему, можно установить поликристаллические и сэкономить на расходах. Тонкоплёночные имеют самую низкую производительность, но удобны при монтаже.

Сравнение всех видов солнечных батарей их отличия

В Европе активно развивают альтернативную энергетику, понимая ее безопасность и перспективность такого источника электроэнергии, как солнечные батареи. Желая организовать отопление жилых зданий ил промышленных за счет энергии земного светила, постройки оснащают именно ими. Эти устройства год от года становятся более совершенными, увеличивается их КПД, они становятся готовыми к работе в темное время и в малосолнечных областях.

Чтобы не ошибиться с выбором солнечных батарей, нужно знать достоинства каждого вида и отличия, потом что для конкретных климатических зон применяются разные виды таких устройств.

Принцип функционирования

Большая часть этих экологических солнечных устройств в действительности не что иное, как фотоэлектрический преобразователь, у которого на границе p-n перехода возникает эффект электрогенерации.

Основой себестоимости солнечных батарей является стоимость кремниевые пластины. Но, для того, чтобы они служили круглые сутки источником электрической энергии, одних пластин кремниевых недостаточно – придется приобрести оборудование дополнительное и, прежде всего, достаточно дорогие аккумуляторные батареи.

Устройство

Составляют панель солнечную два кремниевых элемента, отличающиеся по своим свойствам. В одном из них возникает под воздействием света недостаток частиц с отрицательным зарядом –электронов, в другом они присутствуют в избытке.

На каждой из пластин имеются медные полоски, проводящие ток, которые соединяют с преобразователями напряжения.

У солнечной батареи, предназначенной для промышленного применения, есть много фотоэлектрических ячеек, прошедших стадию ламинирования. Они между собой скреплены и закреплены на подложке гибкой или жесткой.

КПД

Эффективность солнечных батарей определяется во многом стадией очистки кремния, который используется в производстве, и ориентацией кристаллов в нем. Эти характеристики и стремятся улучшать разработчики. Ежегодно значение КПД удается увеличивать (в разных видах на неодинаковую величину), благодаря миллиардным инвестициям, вкладываемым в исследования фотогальванических элементов. Тем не менее, эффективность остается недостаточной для массового применения солнечных батарей.

Сложности

Основной проблемой является очистка кремния, точнее стоимость этого процесса, а также ориентирование кристаллов в пределах панели в одном направлении.

Могут использоваться для изготовления преобразователей полупроводниковых помимо кремния иные элементы — индий, например. Их применение не сказывается на принципе функционирования — он не меняется.

Типы

Классификация промышленных панелей солнечных происходит по типу рабочего слоя и конструктивным особенностям. Различают панели жесткие и гибкие.

Последние занимают все более широкую нишу благодаря универсальной установке: он и легко устанавливаются на любые поверхности, в том числе на вертикальны – фасады зданий. При этом они совершенно не портят архитектуру, а напротив привносят в не некую изюминку.

Как правило, действительные параметры солнечных батарей несколько ниже заявленных производителем, поэтому, прежде чем выбирать, желательно увидеть воочию уже действующий проект.

По типу фотоэлектрического слоя их подразделяют на:

  • кремниевые. К ним относятся поли — , монокристаллические и аморфные;
  • теллурий-кадмиевые. Их собирают на основе индия, меди и галлия;
  • полимерные;
  • органические;
  • с использованием арсенида галлия;
  • комбинированные и многослойные.

Не все перечисленные виды интересны потребителю, а лишь кристаллические, несмотря на то, что их КПД ниже некоторых других (правда, более дорогих, отчего и менее распространенных).

Процесс изготовления кремниевых конструкций

Для получения солнечных панелей применяют кремний, получаемый при перемалывании кристаллов кварца, огромными запасами которого славится Урал и в Сибирь. Именно из-за безграничных запасов это направление считается очень перспективным. Сегодня за кристаллическими и аморфными панелями почти 80% рынка.

Кремниевые монокристаллические панели

Описание

Их легко узнать при визуальном осмотре. В углах элементов хорошо различимы квадратики белого цвета.

Для самих же пластин характерна поверхность однородного синего цвета. Кремний в этом случае требует высокой очистки. Понятно, что технологический процесс по очистке его отличается дороговизной. Затратным является и процесс, результатом которого является ориентирование кристаллов в одном направлении.

Важно: Характеристики рабочего слоя наибольший КПД обеспечивают лишь в случае, когда лучи падают на панели пол прямым углом.

КПД у них достаточно высокий, но и цена тоже самая большая, в сравнении с другими видами пластин.

Солнечным панелям монокристаллическим большой площади необходимы поворотные устройства. В таком виде они считаются идеальным решением для пустынь. Там их производительность наилучшая.

Работать монокристаллические панели не смогут без дополнительного оборудования, способного поворачивать конструкцию вслед за движущимся солнцем, стараясь, чтобы на лучи падали на пластину максимально близко к прямому углу.

Из выращенного в условиях производства кристалла, имеющего вид цилиндра, вырезаются слои. Вот почему у готовых блоков углы скруглены.

Преимущества

  • Высокий КПД – от 17 до 25 процентов;
  • Небольшая площадь для установки;
  • Период эксплуатации достигает 25 и более лет.

Недостатки

Их немного:

  • достаточно высокая цена;
  • небыстрая окупаемость;
  • поверхности панелей слишком чувствительны к различным загрязнениям. Поскольку свет хуже рассеивается на покрытой пылью панели, то и эффективность ее резко падает;
  • необходимость в прямых лучах требует их размещения только на открытых местах и высоко от земли.

Чем область ближе расположена к экватору, тем большее там количество в году солнечных дней. И это вид панелей, использующих энергию солнца, наиболее предпочтительный.

Поликристаллические

Описание

Все кремниевые устройства слишком реагируют на перегрев. Температура, рекомендуемая для измерения электрогенерации, составляет 25 градусов. Даже при ее увеличении всего на градус производительность уменьшается на 0,5%.

Поликристаллические конструкции также легко определить визуально, поскольку окрас их неравномерный, что связано с разной ориентированностью кристаллов, обеспечивающей высокое КПД в рассеянном свете. Хотя значение его меньше, чем в панелях однонаправленных, в непогоду наибольшей эффективностью отличаются именно они.

Чистота кремния намного ниже, чем у рассмотренных выше, также допускается присутствие примесей и инородных включений. Это снижает себестоимость. Для этого вида панелей металл просто разливается в формы. Затем, используя специальные приемы, формируют кристаллы, направленность которых контролировать не нужно.

Остывший кремний режут на слои, обрабатывая их по специальному алгоритму.

Эти батареи не нуждаются в непрерывном ориентировании на солнце, следовательно, для их установки пригодны крыши зданий.

Достоинства аморфного кремния в полной мере раскрываются в тени и с наступлением облачных дней и практически незаметны в солнечную погоду.

Не нужны им и поворотные механизмы, поскольку крепятся они стационарно.

Стоит такая разновидность панелей меньше, чем ориентированные. Эффективность их падает на 20% после 20-летнего использования.

Недостатки

Они, понятно, есть:

  • Более низкий КПД;
  • Необходимо большая площадь для монтажа.

В последние годы, благодаря новым исследованиям и появляющимся технологиям, КПД неуклонно растет и у некоторых панелей достигает 20%.

Панели из аморфного кремния

Описание

Механизм их изготовления совершенно иной, чем у кристаллических фотоэлементов. Для них используется гидрид вместо чистого кремния. Его нагревают до парообразного состояния. Когда пары достигают подложки, они осаждаются на ней. Затраты на изготовления снижаются, а кристаллы не образуются (в понимании классическом).

Полученные фотоэлементы в основе имеют полимерную подложку гибкую либо жесткий стеклянный лист.

Разработано уже 3 поколения таких панелей, анализ характеристик которых дает право говорить о растущем КПД. Первые образцы отличались эффективностью, едва достигавшей 5%, у второго поколения это значение достигало 9, а у последних разработок это уже 12%. Их уже можно встретить в продаже, но цена на них пока остается высокой.

Благодаря особой структуре, подобные солнечные панели максимально поглощают энергию в слабом рассеянном свете, поэтому успешно применяются они в районах севера, где мало солнца и имеются огромные свободные площади.

Важно: на эффективности работы таких батарей не сказывается повышение температуры, хотя в сравнении с панелями на основе арсенида галлия, она ниже.

Преимущества

  • гибкая основа, упрощающая монтаж и расширяющая область использования;
  • в рассеянном свет высокий КПД;
  • стабильность при высокой температуре;
  • устойчивость к повреждениям механического характера;
  • независимость от загрязнений.

При правильной эксплуатации они служат не менее 20 лет, за которые падение мощности составляет 15-20.

Недостатки

Единственным минусом считается потребность в большой площади.

Помимо кремниевых, производятся панели, в основе которых лежат редкие, значит, дорогостоящие металлы. КПД подобных конструкций превышает 30%, а цена в разы выше стоимости кремниевых. И, несмотря на это, свою нишу на рынке они успели занять.

Панели из редких металлов

Описание

КПД у них высокий. По этому показателю они впереди кремниевых. В основе устройств, способных к работе в условиях экстремальных, лежит теллурид кадмия. Применяются они для облицовки строений в экваториальных странах, где в дневное время поверхности нагреваться порой выше 80 градусов.

Также растет популярность селенид –индий – медно – галлиевых панелей и селенид- индий – медных.

Но, не забывая о токсичности кадмия, и о том, что галлий с индием достаточно редко встречающиеся металлы, невозможно даже предположить, что они будут использоваться для массового производства.

Их эффективность измеряется 35%, даже иногда 40%. Ранее применялись они в космической области, а сегодня – в тепловых электрических солнечных станциях (благодаря стабильности в диапазоне 130-150 градусов).

На панели маленькой площади концентрируются лучи сотен зеркал. Она генерирует ток и передает одновременно водяному теплообменнику тепло. Он нагревает воду до парообразного состояния. Пар приводит во вращение турбину, генерирующую энергию электрическую. То есть, с наибольшей эффективностью энергия солнца сразу двумя способами превращается в электрическую.

Органические аналоги и полимерные

Это самые новые разработки, появившиеся в последнее время – органические панели, которые отличаются абсолютной безопасностью для экологии и недорогим производственным процессом. Успехов в этом направлении удалось достичь больших.

Среди европейских компаний, успехом наибольшим похвастаться может фирма Heliatek, оснастившая своими пленочными конструкциями, у которых толщина всего миллиметр, ряд зданий. Их КПД находится в пределах 14-15%, цена же ниже в разы, чем у аналогов кристаллических.

Какой же панели отдать предпочтение?

Для загородных коттеджей не трудно выбрать батарею, если он находится на широте 45-60. И выбирать здесь нужно из кремниевых моно- и поликристаллических видов.

При недостаточности места рекомендуется выбрать первые, при отсутствии ограничений площади – вторые.

Производителя, мощность, способную решить все проблемы, оборудование дополнительное рекомендуется выбирать с менеджерами, занимающимися продажей и монтажом данного оборудования.

Видео: ABC-Solar — Виды солнечных панелей

Видео: Поликристаллическая солнечная панель против монокристаллической.

типов солнечных панелей: плюсы и минусы

Плюсы и минусы трех основных типов солнечных панелей
Монокристаллические солнечные панели Поликристаллические солнечные панели Тонкопленочные солнечные панели
Материал Чистый кремний Кристаллы кремния сплавлены вместе Различные материалы
Эффективность 24.4% 19,9% 18,9%
Стоимость Умеренный Наименее дорогой Самый дорогой
Срок службы Самый длинный Умеренный Самый короткий
Углеродный след производства 38,1 г CO2-экв/кВтч 27,2 г CO2-экв/кВтч Всего 21,4 г CO2-экв/кВтч, в зависимости от типа

Монокристаллические солнечные панели

Благодаря своим многочисленным преимуществам монокристаллические солнечные панели сегодня являются наиболее часто используемыми солнечными панелями на рынке.Приблизительно 95% продаваемых сегодня солнечных элементов используют кремний в качестве полупроводникового материала. Кремний распространен, стабилен, нетоксичен и хорошо работает с установленными технологиями производства электроэнергии.

Первоначально разработанные в 1950-х годах, солнечные элементы из монокристаллического кремния изготавливаются путем создания слитка высокочистого кремния из затравки чистого кремния с использованием метода Чохральского. Затем из слитка вырезается монокристалл, в результате чего получается кремниевая пластина, равная приблизительно 0.Толщина 3 миллиметра (0,011 дюйма).

Балончичи / Getty Images

Монокристаллические солнечные элементы медленнее и дороже в производстве, чем другие типы солнечных элементов, из-за точного способа изготовления слитков кремния. Чтобы вырастить однородный кристалл, температура материалов должна поддерживаться очень высокой. В результате необходимо использовать большое количество энергии из-за потери тепла кремниевой затравкой, которая происходит на протяжении всего производственного процесса. До 50 % материала может быть потеряно в процессе резки, что приводит к увеличению производственных затрат для производителя.

Но эти типы солнечных элементов сохраняют свою популярность по ряду причин. Во-первых, они имеют более высокую эффективность, чем солнечные элементы любого другого типа, потому что они сделаны из монокристалла, что позволяет электронам легче проходить через элемент. Поскольку они настолько эффективны, они могут быть меньше, чем другие системы солнечных панелей, и при этом генерировать такое же количество электроэнергии. Они также имеют самый длительный срок службы среди всех типов солнечных панелей, представленных сегодня на рынке.

Одним из самых больших недостатков монокристаллических солнечных панелей является стоимость (из-за производственного процесса).Кроме того, они не так эффективны, как другие типы солнечных панелей, в ситуациях, когда свет не падает на них напрямую. А если они покрываются грязью, снегом или листьями, или если они работают при очень высоких температурах, их эффективность снижается еще больше. В то время как монокристаллические солнечные панели остаются популярными, низкая стоимость и растущая эффективность других типов панелей становятся все более привлекательными для потребителей.

Поликристаллические солнечные панели

Паннония / Getty Images

Как следует из названия, поликристаллические солнечные панели состоят из ячеек, образованных из нескольких невыровненных кристаллов кремния.Эти солнечные элементы первого поколения производятся путем плавления кремния солнечного качества и отливки его в форму для затвердевания. Затем формованный кремний нарезается на пластины, которые используются в солнечной панели.

Поликристаллические солнечные элементы дешевле в производстве, чем монокристаллические, потому что они не требуют времени и энергии, необходимых для создания и резки монокристалла. И хотя границы, созданные зернами кремниевых кристаллов, создают барьеры для эффективного потока электронов, на самом деле они более эффективны в условиях низкой освещенности, чем монокристаллические ячейки, и могут поддерживать выходную мощность, даже если они не направлены прямо на солнце.В конечном итоге они имеют примерно одинаковую общую выработку энергии из-за этой способности поддерживать производство электроэнергии в неблагоприятных условиях.

Ячейки поликристаллической солнечной панели больше, чем их монокристаллические аналоги, поэтому панели могут занимать больше места для производства того же количества электроэнергии. Они также не так прочны и долговечны, как другие типы панелей, хотя разница в долговечности невелика.

Тонкопленочные солнечные панели

Высокая стоимость производства кремния солнечного качества привела к созданию нескольких типов солнечных элементов второго и третьего поколения, известных как тонкопленочные полупроводники.Для тонкопленочных солнечных элементов требуется меньший объем материалов, часто используется слой кремния толщиной всего один микрон, что составляет примерно 1/300 ширины моно- и поликристаллических солнечных элементов. Кремний также имеет более низкое качество, чем кремний, используемый в монокристаллических пластинах.

Джорданмерф / Getty Images

Многие солнечные элементы сделаны из некристаллического аморфного кремния. Поскольку аморфный кремний не обладает полупроводниковыми свойствами кристаллического кремния, он должен быть объединен с водородом, чтобы проводить электричество.Солнечные элементы из аморфного кремния являются наиболее распространенным типом тонкопленочных элементов, и их часто можно найти в электронике, такой как калькуляторы и часы.

Другие коммерчески жизнеспособные тонкопленочные полупроводниковые материалы включают теллурид кадмия (CdTe), диселенид меди, индия, галлия (CIGS) и арсенид галлия (GaAs). Слой полупроводникового материала наносится на недорогую подложку, такую ​​как стекло, металл или пластик, что делает его более дешевым и более адаптируемым, чем другие солнечные элементы. Скорость поглощения полупроводниковых материалов высока, что является одной из причин, по которой они используют меньше материала, чем другие элементы.

Производство тонкопленочных элементов намного проще и быстрее, чем солнечные элементы первого поколения, и для их изготовления можно использовать множество методов, в зависимости от возможностей производителя. Тонкопленочные солнечные элементы, такие как CIGS, могут быть нанесены на пластик, что значительно снижает их вес и повышает гибкость. CdTe отличается тем, что является единственной тонкой пленкой, которая имеет более низкую стоимость, более длительный срок окупаемости, меньший углеродный след и меньшее потребление воды в течение срока службы, чем все другие солнечные технологии.

Однако недостатки тонкопленочных солнечных элементов в их нынешнем виде многочисленны. Кадмий в элементах CdTe очень токсичен при вдыхании или проглатывании и может попасть в землю или водоснабжение, если не обращаться должным образом во время утилизации. Этого можно было бы избежать, если бы панели перерабатывались, но в настоящее время эта технология не так широко доступна, как должна быть. Использование редких металлов, подобных тем, которые содержатся в CIGS, CdTe и GaAs, также может быть дорогостоящим и потенциально ограничивающим фактором при производстве большого количества тонкопленочных солнечных элементов.

Другие типы

Разнообразие солнечных панелей намного больше, чем то, что в настоящее время представлено на коммерческом рынке. Многие новые типы солнечных технологий находятся в разработке, а старые типы изучаются на предмет возможного повышения эффективности и снижения стоимости. Некоторые из этих новых технологий находятся на экспериментальной стадии тестирования, в то время как другие доказываются только в лабораторных условиях. Вот некоторые из других типов солнечных панелей, которые были разработаны.

Двусторонние солнечные панели

абриэндомундо / Getty Images

Традиционные солнечные панели имеют солнечные элементы только на одной стороне панели. Двусторонние солнечные панели имеют солнечные элементы, построенные с обеих сторон, чтобы они могли собирать не только входящий солнечный свет, но и альбедо или отраженный свет от земли под ними. Они также движутся вместе с солнцем, чтобы максимизировать количество времени, в течение которого солнечный свет может собираться с любой стороны панели. Исследование Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии показало повышение эффективности на 9% по сравнению с односторонними панелями.

Концентратор фотоэлектрических технологий

Концентраторная фотогальваническая технология (CPV) использует оптическое оборудование и методы, такие как изогнутые зеркала, для экономичного концентрирования солнечной энергии. Поскольку эти панели концентрируют солнечный свет, им не нужно столько солнечных элементов для производства одинакового количества электроэнергии. Это означает, что эти солнечные панели могут использовать солнечные элементы более высокого качества при более низкой общей стоимости.

Органические фотоэлектрические элементы

Органические фотоэлектрические элементы используют небольшие органические молекулы или слои органических полимеров для проведения электричества.Эти элементы легкие, гибкие и имеют более низкую общую стоимость и воздействие на окружающую среду, чем многие другие типы солнечных элементов.

Перовскитовые ячейки

Кристаллическая структура перовскита светособирающего материала дала название этим клеткам. Они дешевы, просты в изготовлении и обладают высокой поглощающей способностью. В настоящее время они слишком нестабильны для крупномасштабного использования.

Сенсибилизированные красителем солнечные элементы (DSSC)

В этих пятислойных тонкопленочных ячейках используется специальный сенсибилизирующий краситель, который помогает потоку электронов создавать ток для производства электричества.Преимущество DSSC заключается в том, что они работают в условиях низкой освещенности и повышают эффективность при повышении температуры, но некоторые содержащиеся в них химические вещества замерзают при низких температурах, что делает устройство неработоспособным в таких ситуациях.

Квантовые точки

Эта технология была протестирована только в лабораториях, но она показала несколько положительных качеств. Ячейки с квантовыми точками изготавливаются из разных металлов и работают в наномасштабе, поэтому их отношение мощности к весу очень хорошее.К сожалению, они также могут быть очень токсичными для людей и окружающей среды, если с ними не обращаться и не утилизировать должным образом.

Часто задаваемые вопросы

  • Какой тип солнечной панели самый распространенный?

    Почти все солнечные панели, продаваемые на рынке, являются монокристаллическими, распространенными из-за их компактности, эффективности и долговечности. Также доказано, что монокристаллические солнечные панели более долговечны при высоких температурах.

  • Какой тип солнечной панели самый эффективный?

    Монокристаллические солнечные панели являются наиболее эффективными, их показатели варьируются от 17% до 25%.В общем, чем более выровнены молекулы кремния солнечной панели, тем лучше панель будет преобразовывать солнечную энергию. Монокристаллическая разновидность имеет наиболее выровненные молекулы, потому что она вырезана из одного источника кремния.

  • Какой самый дешевый тип солнечной панели?

    Тонкопленочные солнечные панели, как правило, являются самыми дешевыми из трех доступных на рынке вариантов. Это потому, что они проще в производстве и требуют меньше материалов. Однако они также имеют тенденцию быть наименее эффективными.

  • Каковы преимущества поликристаллических солнечных панелей?

    Некоторые могут купить поликристаллические солнечные панели, потому что они дешевле, чем монокристаллические панели, и менее расточительны. Они менее эффективны и больше, чем их более распространенные аналоги, но вы можете получить больше отдачи от затраченных средств, если у вас достаточно места и доступ к солнечному свету.

  • Каковы преимущества тонкопленочных солнечных панелей?

    Тонкопленочные солнечные панели легкие и гибкие, поэтому их можно лучше адаптировать к нетрадиционным условиям строительства.Они также намного дешевле, чем другие типы солнечных панелей, и менее расточительны, поскольку используют меньше кремния.

типов солнечных панелей: поликристаллические и монокристаллические

К настоящему времени большинство домовладельцев, предприятий и даже арендаторов осведомлены об экологических и финансовых преимуществах, которые может предложить солнечная энергия. Более того, солнечные технологии значительно улучшились за эти годы, выведя на рынок целый ряд инновационных солнечных панелей. Три наиболее распространенных типа солнечных панелей, доступных потребителям, — это монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные солнечные панели.Все три типа панелей используют энергию солнца, но есть некоторые ключевые отличия, о которых следует знать:

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели на сегодняшний день являются наиболее часто используемыми в жилых домах солнечными панелями из-за их мощности и эффективности. Монокристаллические солнечные панели могут достигать эффективности выше 20%, что делает их самыми эффективными панелями на рынке. Хотя 20% могут показаться не впечатляющими, для этого есть причина. Солнечные лучи охватывают широкий спектр длин волн, и в зависимости от характеристик полупроводников и конструкции солнечного элемента часть этого света может быть отражена, пропущена и в конечном итоге поглощена и преобразована в электричество.По этой причине исследователи сосредоточены на выяснении того, как разработать более эффективные проводники для солнечных панелей.

Один из самых простых способов определить монокристаллическую солнечную панель — по ее цвету. Ячейки на модуле обычно кажутся черными для глаз из-за того, как свет взаимодействует с его высококачественным кремнием, что позволяет ему хорошо работать в условиях низкой освещенности. По этой причине они более эффективны, поскольку черные поверхности легче поглощают свет. Они также имеют тенденцию генерировать больше энергии, чем другие типы панелей, не только из-за их эффективности, но и из-за того, что они поставляются в виде модулей с более высокой мощностью с мощностью более 300 Вт.Из-за этого большинству людей нравится более гладкая эстетика монокристаллических солнечных панелей на крыше, поскольку они хорошо сочетаются с черной черепицей. Хотя эффективность и внешний вид делают его более привлекательным, они, как правило, более дорогие отчасти из-за производственного процесса.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные панели существуют уже довольно давно и широко распространены среди многих людей, желающих перейти на солнечную энергию с ограниченным бюджетом.Эти типы солнечных панелей обычно имеют КПД от 15% до 17%. Хотя они не так эффективны, как их монокристаллические аналоги, их преимуществом является их цена. Причина в том, что элементы производятся из множества фрагментов кремния, следовательно, «поли», а не из одного кристалла чистого кремния, который используется в монокристаллических элементах. Это позволяет упростить процесс производства ячеек, что делает его более экономичным для конечного пользователя.

Синие оттенки поликристаллической панели обусловлены антибликовым покрытием, которое помогает улучшить поглощающую способность и эффективность солнечной панели.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели, как правило, имеют более низкую эффективность и мощность, чем монокристаллические и поликристаллические панели. Хотя эффективность может варьироваться в зависимости от определенного материала, используемого в солнечных элементах, обычно они больше склоняются к эффективности 11%. Более низкие рейтинги эффективности означают, что необходимо установить больше тонкопленочных солнечных панелей, чтобы производить такое же количество электроэнергии, как монокристаллическая или поликристаллическая солнечная система.По этой причине тонкопленочные солнечные панели могут быть не лучшим вариантом для бытовых солнечных батарей. С другой стороны, они имеют наибольший смысл в крупномасштабных установках, таких как солнечные проекты коммунального масштаба, поскольку для удовлетворения потребностей в энергии можно установить больше панелей.

Тонкопленочные солнечные панели состоят из солнечных элементов, у которых светопоглощающие слои примерно в 350 раз меньше, чем у средней кремниевой панели, что делает их очень гибкими. Они бывают как синих, так и черных оттенков, в зависимости от того, из чего они сделаны.Наиболее распространенный тип тонкопленочных солнечных панелей изготавливается из теллурида кадмия, но они также могут быть изготовлены из аморфного кремния, состав которого подобен моно- и поликристаллическим панелям, и селенида меди, индия, галлия. Что касается стоимости, то то, что вы платите за тонкопленочные панели, во многом будет зависеть от того, из чего именно они сделаны, но в целом стоимость установки тонкопленочных солнечных панелей, как правило, ниже, чем установка монокристаллической или поликристаллической системы.

Описание различных типов солнечных панелей

Первый тип — монокристаллическая солнечная панель, в которой используется цельный кусок чистого кремния, разрезанный на несколько пластин.Чистый кремний — это наилучшая форма кристалла, которая придает монокристаллическим панелям превосходную долговечность и компактность. Однако недостатком является то, что в производственном процессе используется много чистого кремния. В результате вы получите более высокую цену с монокристаллическими солнечными панелями по сравнению с поликристаллическими.

Напротив, в поликристаллических панелях используется множество различных кусочков кристаллов кремния. Затем они сплавляются вместе, чтобы сформировать единую панель. Основное преимущество этого процесса заключается в том, что кремний не тратится впустую, что снижает затраты.Но есть компромисс. Энергоэффективность и термостойкость значительно ниже у поликристаллических панелей по сравнению с монокристаллическими. Это означает, что они производят меньше энергии в целом.

Наконец, тонкопленочные солнечные панели полностью изготавливаются из различных материалов. Часто это селенид меди, индия, галлия (CIGS), аморфный кремний (a-SI) или теллурид кадмия (CdTe). A-SI, как правило, является самым дешевым и неэффективным из трех типов, в то время как CIGS, как правило, имеет наибольшую эффективность.

Какова мощность каждой из различных солнечных панелей?

Монокристаллические панели

имеют самую высокую производительность и мощность благодаря более высокой эффективности на квадратный фут. Ожидайте, что стандартная 60-элементная солнечная панель будет производить в среднем 310–350 Вт. Удивительно, но поликристаллические панели не так сильно отстают. Средняя мощность 60-элементной панели этого типа составляет около 250–300 Вт.

С другой стороны, емкость тонкопленочных панелей сложнее обобщить из-за разных размеров.Но, как правило, они выдают меньшую мощность, чем кристаллические панели. В качестве примера сравнения высокоэффективная панель CIGS имеет пиковую мощность 250 Вт, что находится на нижней границе поликристаллического диапазона.

Какова эффективность в зависимости от типа солнечной панели?

Монокристаллические панели имеют самый высокий рейтинг эффективности среди всех типов солнечных панелей, достигающий более 20%. Это означает, что они могут преобразовывать 20% солнечного света в полезную энергию. Поликристаллические панели находятся в среднем диапазоне, составляя около 15–17%.Для большинства жилых помещений этих цифр будет достаточно.

Тонкопленочные панели, напротив, имеют общий рейтинг эффективности по сравнению с панелями из кристаллического кремния. CIGS, лучший из трех, достигает 13–15%. CdTe находится посередине с 9–11%. a-SI имеет наихудший КПД на уровне 6–8%, поэтому его часто используют для приложений с низким энергопотреблением, таких как солнечные калькуляторы.

Какова стоимость трех разных солнечных панелей?

Из-за своей энергоэффективности и компактности монокристаллические панели имеют самые высокие цены.Их стоимость колеблется от 1 до 1,50 долларов за ватт, что означает, что панель мощностью 350 Вт обойдется вам в 350–525 долларов.

Поликристаллические панели представляют собой отличное соотношение цены и эффективности. Они стоят около 0,90–1 долл. США за ватт, что соответствует 315–350 долл. США за панель мощностью 350 Вт. Это может показаться незначительным снижением цены, но экономия увеличивается при покупке 20+ панелей.

Тонкопленочные панели в целом имеют диапазон цен от 0,50 до 1 доллара за ватт. CIGS, как правило, занимает верхнюю часть этого ценового диапазона.

Какой тип солнечной панели лучше всего подходит для ваших нужд?

При выборе оптимального типа солнечных панелей для ваших нужд местоположение является основным фактором. Монокристаллический — лучший тип солнечной панели, если вам не хватает места; например, если ваша крыша имеет меньшую площадь поверхности или не может выдержать вес слишком большого количества панелей. В этом случае высокая эффективность монокристаллических панелей на квадратный фут может помочь вам максимально сократить расходы.

Противоположное верно, если у вас есть большая собственность, такая как коммерческое здание или ферма.При достаточно больших квадратных футах более низкая эффективность поликристаллической панели может быть компенсирована более низкими затратами на установку, что позволяет вам установить больше панелей, чтобы компенсировать потери на выходе.

Тонкопленочные панели являются хорошей альтернативой, когда панель из кристаллического кремния невозможна. Хорошими примерами являются тонкие крыши зданий или компактный верх автофургонов. Они также отлично подходят для более жарких сред благодаря более высокому температурному коэффициенту (подробнее об этом позже).

Однако учтите, что стоимость самой панели — не единственный фактор, который следует учитывать.Вы также должны посмотреть на затраты на рабочую силу и техническое обслуживание, чтобы получить полное представление о том, какой тип лучше всего подходит для вас.

Факторы, влияющие на модели солнечных батарей

Устойчивость к нагреву является одним из основных факторов, влияющих на эффективность солнечной панели. Это измеряется температурным коэффициентом панели или падением мощности на каждый градус повышения температуры. Именно здесь тонкопленочные панели имеют преимущество: потери на выходе составляют всего 0,2% по сравнению с примерно 0,3–0,3%.5% кристаллических панелей.

Устойчивость к атмосферным воздействиям также является важным фактором. Для более холодного климата особенно важна устойчивость к граду. Кристаллические панели, как правило, более устойчивы, в то время как тонкопленочные панели более восприимчивы к повреждению градом. Вы также должны знать о деградации под действием света или LID. Это явление приводит к временному падению производительности в течение первых часов пребывания на солнце из-за кислорода, образующегося в процессе производства. Как правило, это около 1% — 3% потерь на выходе.

Какие типы солнечных панелей использует Nexamp?

В Nexamp мы строим, владеем и эксплуатируем наши солнечные фермы, а также управляем процессом от начала до конца. Наши фермы бывают разных форм, размеров и панелей. Хотя в наших проектах мы используем как монокристаллические, так и поликристаллические солнечные панели, нашим главным приоритетом является обеспечение постоянной работы наших активов на 100%, и мы по-прежнему уверены, что наши солнечные фермы будут генерировать энергию для обеспечения чистой экономии энергии для наших абонентов.

Эстетика солнечных батарей на крыше иногда может стать препятствием для людей, которые переходят на солнечную энергию. А для некоторых солнечная энергия на крыше может вообще не подойти, если у них нет подходящей крыши, у них нет дома или просто они считают, что цены на установку слишком высоки. Общественные солнечные программы – это обычный способ для многих домовладельцев, предприятий и даже арендаторов использовать солнечную энергию, фактически ничего не устанавливая на своей крыше. Участники могут подписаться на близлежащую солнечную ферму и платить более низкую цену за электроэнергию, полученную от нее.

Установка монокристаллических, поликристаллических, тонкопленочных солнечных панелей или подписка на общественную солнечную ферму поможет вам сократить расходы на электроэнергию, поддерживая переход к безуглеродному будущему. Учитывайте свои потребности и бюджет при выборе наилучшего варианта для вашего дома и образа жизни. Чтобы обсудить ваше право на участие в одной из наших общественных солнечных ферм, свяжитесь с нами сегодня!

типов солнечных панелей: что подходит именно вам?

Солнечная система может обеспечивать электроэнергией более двух десятилетий, экономя домовладельцам тысячи долларов на счетах за электроэнергию с течением времени.Солнечные технологии прошли долгий путь, поэтому знакомство с основными типами солнечных панелей является полезным первым шагом при выборе системы солнечных панелей. Таким образом, вы можете выбрать лучший вариант для вашего дома или бизнеса.

Независимо от того, какой тип солнечной панели вы выберете для своего проекта, убедитесь, что это высококачественный продукт с надежной гарантией производителя. Профессиональная установка также имеет решающее значение, поскольку даже самые лучшие солнечные панели могут работать со сбоями при неправильном подключении.Плохое качество изготовления также может создать риск возгорания, и гарантия будет аннулирована, если солнечные панели не будут использоваться в соответствии с указаниями производителя. Ознакомьтесь с некоторыми из лучших компаний по установке солнечных панелей, которые мы рекомендуем.

Если вы готовы получить расценки на домашнюю солнечную установку, вы можете использовать этот инструмент или заполнить бесплатную форму ниже, чтобы связаться с сертифицированным специалистом в вашем регионе.

3 основных типа солнечных панелей

Вы обнаружите, что солнечные панели бывают разных размеров: от больших коммерческих модулей высотой почти 7 футов до компактных и портативных панелей, которые помещаются в кармане.Однако подавляющее большинство можно разделить на три основных типа: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. В каждом из них используются материалы, которые производят электрическую солнечную энергию, когда они получают солнечный свет, но конкретные материалы, используемые в панелях, различаются.

Как и в любом дизайнерском решении, у каждого распространенного типа солнечной панели есть плюсы и минусы, которые кратко описаны ниже:

Тип солнечной панели

Основные специалисты

Основные минусы

Монокристаллический

+ Высочайшая эффективность, что означает большее количество киловатт-часов на квадратный метр покрытия

+ Долгий срок службы (25 лет и более)

— Самый дорогой тип солнечной панели

Поликристаллический

+ Сбалансированная стоимость и эффективность: промежуточное звено между монокристаллическими и тонкопленочными солнечными панелями

+ Долгий срок службы (25 лет и более)

– КПД ниже, чем у монопанелей

.

– Высокие температуры могут снизить их производительность и долговечность

Тонкопленочный

+ Высокие температуры лишь незначительно влияют на их производительность

+ Меньший вес по сравнению с моно- и полисолнечными панелями

+ Самая низкая стоимость панели

+ Доступны гибкие и клейкие тонкопленочные панели

– Самый низкий КПД, что означает меньшее количество киловатт-часов на квадратный фут покрытия

— обычно менее долговечны, чем моно- и полисолнечные панели

.

Среди кристаллических панелей поликристаллические и монокристаллические панели используют одни и те же типы солнечных элементов, изготовленных из кристаллов кремния, но с различной физической структурой.С другой стороны, в тонкопленочных солнечных панелях используется некристаллический кремний или другие фотоэлектрические материалы.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели имеют самые высокие рейтинги эффективности в отрасли. Эти солнечные панели обычно могут преобразовывать более 20% солнечного света в электричество, а эффективность наиболее эффективных панелей в настоящее время превышает 22%. Монопанели — отличный выбор, когда у вас ограниченное пространство на крыше, поскольку они будут генерировать больше электроэнергии на квадратный фут.

Солнечные панели

Mono также характеризуются черными фотогальваническими элементами, и многие домовладельцы предпочитают этот внешний вид более светлому синему оттенку поли солнечных панелей. Основным недостатком этих панелей является их высокая стоимость, но взамен они дают вам большее количество электроэнергии на каждую приобретаемую вами панель.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные панели имеют более низкую эффективность, чем панели из монокристаллического кремния — обычно ниже 17% — но они также более доступны по цене.Высокая эффективность панелей действительно становится критически важной только тогда, когда на вашей крыше ограничено место для солнечных панелей, и вам нужно максимально использовать доступную площадь. Когда пространство не является ограничением, вы можете просто установить несколько дополнительных поликристаллических панелей, чтобы компенсировать их более низкую эффективность.

Вопреки распространенному мнению, более низкая эффективность не означает более низкое качество при сравнении солнечных панелей. В случае поликристаллических панелей это просто следствие свойств их материала: они имеют несколько кристаллов кремния на ячейку, в отличие от одного кристалла, который более эффективно переносит электроны.Вы можете найти качественные солнечные панели обоих типов, моно и поли, с солидными гарантиями от их производителей.

Тонкопленочные солнечные панели

Тонкопленочные солнечные панели не делятся на ячейки, как поликристаллические и монокристаллические модули. Вместо этого вся их поверхность имеет слои фотогальванического материала. Поскольку в этих панелях вместо жестких ячеек используются слои материала, они могут быть недорогими, гибкими и легкими. Существуют также клейкие тонкопленочные панели, которые можно использовать на окнах и других вертикальных поверхностях.Эти панели также популярны для систем солнечной энергии RV.

Однако тонкопленочные панели, как правило, имеют более низкую эффективность, чем два других типа, а это означает, что вам нужно покрыть большую площадь, чтобы производить столько же энергии, сколько моно- и поли-панели. По этой причине тонкопленочные панели больше подходят для больших коммерческих и промышленных крыш или для наземных солнечных ферм. Их обычно не рекомендуют для дома, так как им нужно слишком много места для продуктивной работы.

Ключевые отличия: дизайн, стоимость и эффективность

При сравнении солнечных панелей решение о покупке часто основывается на внешнем виде, стоимости и эффективности.Хотя все типы солнечных панелей выполняют одну и ту же функцию, между ними есть важные различия в следующих трех областях:

Как выглядят разные типы солнечных панелей

Внешний вид солнечных панелей можно описать по их цвету и количеству ячеек.

  • Монокристаллические солнечные панели имеют черные элементы с обрезанными углами, и большинство панелей имеют 60 или 72 кремниевых солнечных элемента. В последних конструкциях используется 120 или 144 полуэлемента, что повышает эффективность и мощность, но размеры панелей примерно одинаковы.
  • Поликристаллические солнечные панели имеют синие ячейки с острыми углами. Как и монопанели, они обычно доступны с 60 или 72 ячейками (или 120 или 144 полуячейками в более новых моделях).
  • Тонкопленочные солнечные панели имеют однородную поверхность со слоями фотогальванического материала вместо отдельных тонкопленочных солнечных элементов. Их цвет зависит от состава материала, и вы можете найти черные, синие или даже серые тонкопленочные панели.

Стоимость каждого типа солнечной панели

Конкретная цена домашней солнечной системы будет зависеть от марки и модели панели, а также от местных затрат на рабочую силу.Также имейте в виду, что общая стоимость установки солнечной энергии будет включать в себя такие компоненты, как инвертор, стеллажи, проводка и автоматические выключатели. Однако стоимость самих солнечных панелей можно ранжировать так:

  • Монокристаллический: Самая высокая цена
  • Поликристаллический: Промежуточная цена
  • Тонкопленочный: Самая низкая цена

Это общая ценовая тенденция, которую можно ожидать, но могут быть и исключения.

Номинальная эффективность и мощность

Эффективность и выходная мощность солнечных панелей тесно связаны, поскольку более высокая эффективность означает большее количество ватт при доступном солнечном свете.Однако вам также необходимо учитывать размеры солнечных панелей, так как более крупное изделие имеет большую площадь для сбора солнечного света.

Предполагая, что вы сравниваете солнечные панели схожих размеров, вы можете ожидать следующего рейтинга по эффективности и мощности:

  • Монокристаллический: Максимальный КПД, обычно более 19%
  • Поликристаллический: Средний КПД, обычно 15-17%
  • Тонкопленочный: Самый низкий КПД, обычно ниже 15%
в исследованиях, и все три типа солнечных панелей со временем совершенствуются благодаря новым технологиям.В настоящее время существуют тонкопленочные панели, которые могут сравниться по эффективности с моно- и полипанелями в лабораторных условиях. Однако они еще не получили широкого распространения в качестве коммерческих продуктов.

Из чего сделаны различные типы солнечных панелей?

Внешний вид и рейтинг эффективности солнечных панелей зависят от состава их материала. Несмотря на то, что высокая эффективность благоприятна, в некоторых случаях этот показатель завышен. Существуют высококачественные солнечные панели всех трех типов, и вы можете получить отличные результаты с поликристаллическими и тонкопленочными панелями, когда места достаточно.

Как упоминалось выше, поликристаллические и монокристаллические панели изготавливаются из пластин кристаллического кремния. Однако микроскопическая структура этих кристаллов различна для каждого типа панели:

  • Монокристаллические солнечные элементы изготавливаются из фотоэлементов, вырезанных из монокристалла чистого кремния (отсюда и приставка «моно»). Это передовой производственный процесс, который является ключевой причиной, по которой моносолнечные панели имеют более высокие цены.
  • Поликристаллические солнечные элементы изготавливаются из множества фрагментов кристаллического кремния, которые сплавляются вместе в процессе производства, и по этой причине их также называют мультикристаллическими.Процесс их изготовления проще, так как нет необходимости тщательно выращивать монокристалл кремния. Это приводит к снижению себестоимости, но и к снижению эффективности.
  • В тонкопленочных солнечных панелях не используются кремниевые кристаллические элементы. Вместо этого они используют тонкие слои фотогальванического материала. Наиболее распространенными химическими составами являются селенид меди, индия, галлия (CIGS), теллурид кадмия (CdTe) и аморфный кремний (a-Si).

Выбор правильной панели для вашей солнечной установки

Монокристаллические солнечные панели часто считаются «лучшими» из-за их превосходной эффективности, но любой из трех типов солнечных панелей может обеспечить высокую производительность при правильном использовании.Эффективность — это только один из нескольких показателей производительности, и бывают случаи, когда поликристаллические панели обеспечивают более высокую отдачу на вложенный доллар. Тонкопленочные панели могут не иметь наилучшей эффективности, но их малый вес и меньшая толщина делают их жизнеспособными в тех случаях, когда другие типы непрактичны.

Если вы являетесь домовладельцем, который хочет максимизировать производство электроэнергии при ограниченном пространстве на крыше, рекомендуется использовать монокристаллические панели. То же самое применимо, если у вас много места, но вы хотите, чтобы ваша система солнечных батарей была как можно более компактной.Наконец, монопанели рекомендуются, если вы предпочитаете черный цвет их солнечных элементов.

Если пространство не является ограничением для вашей домашней солнечной системы, вы также можете рассмотреть поликристаллические солнечные панели. Они также рекомендуются, когда вы хотите максимально сократить бюджет: если предположить, что системы одинакового размера с одинаковым количеством панелей, общая стоимость будет меньше с поликристаллическими вариантами.

Тонкопленочные солнечные панели обычно не рекомендуются для жилых крыш.Поскольку их эффективность низкая, вам нужно покрыть гораздо большую площадь большим количеством панелей, чтобы добиться значительной производительности. Тем не менее, тонкопленочные панели отлично подходят для транспортных средств для отдыха и кемпинга, поскольку они легче и портативнее. Вы также можете найти тонкопленочные солнечные панели с гибкой или клейкой конструкцией, которые можно использовать на поверхностях, не подходящих для двух других типов.

Итак, какой тип солнечной панели лучше всего подходит для вашего дома? Чтобы узнать наверняка, вам нужно поговорить с установщиком солнечных батарей рядом с вами.Большинство хороших солнечных компаний предлагают бесплатные консультации, которые могут рассказать домовладельцам, какой тип панелей им следует купить и сколько они будут стоить.

Чтобы начать работу, вы можете использовать этот инструмент или заполнить форму ниже и подключиться к предварительно проверенному установщику солнечных батарей в вашем районе.

Леонардо Дэвид — инженер-электромеханик, магистр делового администрирования, консультант по энергетике и технический писатель. Его опыт консультирования в области энергоэффективности и солнечной энергетики охватывает такие сектора, как банковское дело, текстильное производство, переработка пластмасс, фармацевтика, образование, пищевая промышленность, фаст-фуд, недвижимость и розничная торговля.Он также пишет статьи на темы энергетики и инженерии с 2015 года.

Связанные статьи из Ecowatch

типов солнечных панелей (Руководство на 2022 год)

Монокристаллические панели

Монокристаллические солнечные панели являются одним из самых популярных вариантов солнечных панелей. Этот тип панелей в настоящее время имеет самый высокий КПД, в среднем 24%, а его средний срок службы от 25 до 40 лет больше, чем у других солнечных панелей.

Монокристаллические солнечные элементы следуют производственному процессу, который создает чистый, нетоксичный и стабильный слиток кремния. Затем этот монокристаллический кремний вырезается из слитка для создания кремниевой пластины. Результатом этого процесса является высокоэффективный и экологически чистый продукт.

Панели

Mono, как их часто называют, имеют темно-черный цвет, благодаря чему их легче вписать в цветовую схему и дизайн дома. Например, если вас интересует солнечная черепица или солнечная крыша, вы, скорее всего, выберете монокристаллические панели.

Поликристаллические панели

Поликристаллические солнечные панели изготавливаются из разных кристаллов кремния вместо одного. Фрагменты кремния расплавляются и заливаются в форму, что приводит к ограничению отходов при производстве поликристаллических солнечных элементов.

Однако, поскольку в них используется менее чистый кремний, они менее эффективны, чем монокристаллические панели. Эти панели в среднем составляют около 20% в рейтингах эффективности. Другие недостатки поликристаллов включают более низкую теплостойкость и более короткий средний срок службы от 25 до 35 лет.

Поликристаллические панели можно узнать по синему цвету. Вам понадобится большая крыша, если вы выберете поликристаллические солнечные панели, так как они требуют больше места, чем монокристаллические.

Тонкопленочные панели

Тонкопленочные панели — это новый тип солнечных панелей, которые реже используются в домах, чем моно- и поликристаллические. Тонкопленочные солнечные панели менее эффективны, средний КПД составляет 19%, а срок их службы составляет от 10 до 20 лет.

Тонкопленочные панели получили свое название из-за используемых в них тонких слоев полупроводниковых материалов.Материалы включают кремний, теллурид кадмия и селенид меди, индия, галлия. Эти материалы раскатываются в виде пленки на поверхности. Компании часто продают тонкопленочные панели стандартных размеров на 60, 72 и 96 ячеек.

Тонкопленочные панели полностью черные, плоские, гибкие по форме и размеру и имеют самый гладкий вид среди трех типов панелей. Однако, поскольку они гораздо менее эффективны, вам нужно гораздо больше, чтобы вырабатывать достаточно энергии для вашего дома. Однако компании обычно продают их по более низкой цене.

Существует три типа тонкопленочных панелей:

  • Аморфный кремний ( a-Si ): Кремний в солнечных панелях этого типа не структурирован на молекулярном уровне, как в моно- или поликристаллических панелях. Такая конструкция приводит к тому, что элементы a-Si имеют довольно низкий коэффициент полезного действия. Эта тонкопленочная солнечная панель лучше подходит для небольших домов или проектов, таких как мастерская на солнечной энергии.
  • Теллурид кадмия ( CdTe ): CdTe имеет самый низкий углеродный след, потребность в воде и время окупаемости энергии среди всех типов солнечных панелей.Однако CdTe выделяет токсичные клетки при вдыхании или проглатывании. Эта проблема делает их переработку дорогим и сложным испытанием.
  • Селенид меди, индия, галлия ( CIGS ): В панелях CIGS используются слои меди, индия, галлия и селена на стекле или пластике. Комбинация этих материалов приводит к самой высокой эффективности среди тонкопленочных панелей, но по-прежнему не достигает эффективности по сравнению с панелями из кристаллического кремния.

 


 

типов солнечных панелей и какой тип солнечной панели лучше? Моно или Поли

Различные типы солнечных панелей и фотоэлектрических элементов

Примечание: Это актуальная статья о различных типах солнечных панелей и фотогальванических элементов, и мы будем обновлять ее в будущем, а также в соответствии с новейшими технологиями в системе солнечной энергии.в будущем. Не забудьте добавить эту страницу в закладки для дальнейшего использования или последнего прочтения. Кроме того, не забудьте поделиться с друзьями, а также подписаться и присоединиться к нашему блогу и не пропустить ни одного поста, связанного с темами 🙂

Типы фотоэлектрических и солнечных панелей с плюсами и минусами

Различные типы солнечных панелей и какая из них лучше всего подходит для вас?

Если вы решили купить солнечные панели для своего окончательного дизайна, но не знаете, какая из них вам больше всего подходит? Тогда эта статья для вас, а также для тех, кто хочет узнать больше информации и подробностей о различных видах солнечных панелей и фотогальванических элементов.

Если вы выберете тему, вы узнаете:

Мы надеемся, что некоторые из них помогут вам принять правильное решение и выбрать подходящую солнечную панель.

Теперь приступим.

Кристаллический кремний (c-Si) для фотоэлектрических технологий

Кристаллический кремний (c-Si) представляет собой кристаллическую форму кремния (Si), которая широко используется в процессе производства кристаллических солнечных панелей (поликристаллических и монокристаллических фотоэлектрических) в фотоэлектрических технологиях.Почти 90% фотоэлектрических технологий основано на кремнии, который в основном используется в солнечных панелях из кристаллического кремния.

Монокристаллический солнечный элемент

Существует множество факторов, влияющих на использование кремния в фотогальванических технологиях, но важным из них является чистота кремния, что означает, что чем больше кремний очищен, тем больше способность солнечной панели преобразовывать солнечный свет в электричество в качестве выходной мощности.

Кристаллический кремний (c-Si) составляет основу поли-, мульти- и монокристаллических кремниевых фотоэлементов, которые мы подробно обсудим ниже.

Монокристаллическая солнечная панель s Монокристаллические солнечные панели

«Моно» означает «одиночные», как следует из названия. Монокристаллические солнечные панели изготовлены из монокристалла чистого кремния. Его также называют монокристаллическим кремнием, потому что когда-то монокристалл использовался для изготовления массива, который обеспечивает чистоту солнечной панели (PV) и однородный внешний вид по всему фотомодулю.

Монокристаллические солнечные панели (фотоэлементы) имеют округлую форму, а кремниевые кристаллические стержни выглядят цилиндрическими во всем фотомодуле.

Полезно знать:

Различие между поликристаллическими и монокристаллическими фотоэлектрическими элементами (фотоэлектрическими или солнечными панелями) заключается в том, что монокристаллические солнечные элементы выглядят цилиндрическими с закругленными краями.

Преимущества

  • Эффективность монокристаллических солнечных панелей составляет 15-20%, в то время как последние монокристаллические солнечные панели достигают эффективности 25% в лабораторных условиях, а подтвержденная эффективность составляет 21%. В США эффективность серии E20 составляет примерно 20%, а серия X SunPower PV (фотоэлектрические панели) обеспечивает 21.5% эффективность.
  • Монокристаллические фотоэлектрические панели (фотоэлектрические или солнечные панели) требуют наименьшего количества места и занимают небольшую площадь на крыше.
  • Средний срок службы монокристаллических солнечных панелей составляет около 25 лет, в то время как другие производители фотоэлектрических панелей заявляют о ожидаемом сроке службы от 25 до 30 лет.
  • Его характеристики лучше, чем у поликристаллических при тех же условиях освещения. Кроме того, монокристаллические солнечные панели производят в четыре раза больше электроэнергии по сравнению с тонкопленочными солнечными панелями.
  • Короче говоря, монокристаллические солнечные панели являются наиболее эффективным доступным фотоэлектрическим модулем, самой популярной технологией на рынке, широко доступной, занимающей наименьшее количество площади на крыше и простой в использовании и замене.

Недостатки

  • Монокристаллические солнечные панели стоят дорого. Первоначальная стоимость монокристаллических фотоэлектрических панелей слишком высока и дорога по сравнению с тонкопленочными солнечными фотоэлектрическими модулями или поликристаллическими солнечными панелями.
  • Так как он изготовлен из монокристалла кремния, то часть солнечной панели, покрытая снегом, грязью или тенью, может разорвать всю цепь солнечной батареи.
  • Большое количество чистого кремния попадает в отходы. Для изготовления кремниевых пластин и массивов большой цилиндрической формы (процесс, который использовался для получения монокристаллического кремния в так называемом процессе Чохральского), четыре конца фотоэлементов вырезаются из слитков, что приводит к большому количеству отходов чистого кремния.
  • Он более эффективен при повышении температуры, т. е. лучше работает в теплую погоду и при ярком солнечном свете, но для большинства домовладельцев это не имеет большого значения.

Поликристаллические солнечные панели Поликристаллические солнечные панели

«Поли» означает «много или несколько». Как следует из названия, он состоит из нескольких различных кристаллов чистого кремния, объединенных вместе, чтобы создать солнечный или фотоэлектрический элемент. Эти элементы имеют прямоугольную форму и требуют меньше кремния по сравнению с монокристаллическими солнечными панелями, что делает их менее дорогими, но их эффективность также ниже, чем у монокристаллических фотоэлементов (примерно 13,5-17%).Он также называется поликремнием или мультикристаллическим кремнием и впервые представлен на рынке в 1981 году.

Для изготовления поликристаллических фотогальванических элементов чистый сырой кремний плавится и выливается в квадратную форму, которая охлаждается и разрезается на идеально квадратные пластины и массивы. Поликристаллическая солнечная панель имеет случайное расположение кристаллов и отражает немного света назад, поэтому выглядит немного голубее. В настоящее время цены на поликристаллические солнечные панели снижаются и снова становятся популярными в США, Великобритании, Австралии и на других местных рынках.

Преимущества

  • Поликристаллические солнечные панели имеют более низкую термостойкость (это означает, что их производительность ниже при высоких температурах по сравнению с монокристаллическими солнечными фотоэлектрическими модулями. Поскольку тепло может повредить солнечные панели и сократить срок их службы). Тем не менее, для большинства домовладельцев и покупателей солнечных панелей это не имеет большого значения, и они не учитывают их при проектировании схемы установки солнечных панелей.
  • Процесс производства поликристаллического кремния дешевле и проще.
  • Короче говоря, это экономически выгодное производство, хорошая эффективность, занимает небольшую площадь на крыше, общедоступно и легко заменяется и используется.

Недостатки

  • КПД поликристаллических солнечных панелей составляет примерно 13,5-17%. Технически это означает, что если солнечная потенциальная энергия мощностью 100 Вт попадает на солнечную панель, то ее выходная мощность будет составлять от 13,5 Вт до 17 Вт электроэнергии, произведенной солнечной энергией. Следовательно, он немного менее эффективен, чем монокристаллическая солнечная панель.
  • Та же поверхность поликристаллических фотомодулей (по размеру) будет производить меньше энергии по сравнению с монокристаллическими солнечными панелями (но это не всегда так).
  • Он не подходит для использования по сравнению с тонкопленочными и монокристаллическими солнечными панелями с точки зрения элегантности (когда это необходимо), потому что он не имеет однородного внешнего вида, а имеет только случайный и странный синий цвет.

Ленточные солнечные элементы

Процесс производства поликристаллических кремниевых полос и фольги для фотогальванической (PV) технологии.В этом процессе высокотемпературные резистивные проволоки протягиваются через расплавленный кремний, образуя мультикристаллическую тонкую ленту из кристаллов кремния. Затем эти очень тонкие ленты нарезаются на кусочки разной длины, образуя фотоэлектрические и солнечные элементы. Солнечные панели, изготовленные по технологии String Ribbon, выглядят так же, как традиционные поликристаллические фотоэлектрические панели. Этот процесс был впервые разработан в 1970-х годах компаниями Mobil-Tyco, Solar Energy Corp и Evergreen Solar, которые были основными производителями, использующими технологию струнных лент для изготовления солнечных элементов.Обратите внимание, что фотоэлектрические панели String Ribbon также изготавливаются из поликристаллического кремния.

Ленточные солнечные элементы

Преимущества:

  • Недорогое производство, простое и удобное в использовании.
  • Струнная лента КПД солнечных панелей составляет около 13-14% (в то время как в лабораториях исследователи достигли КПД 18-19%)

Недостатки:

  • Производство требует больше энергии
  • Самая низкая компактность

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC) или (TFPV) Тонкопленочные солнечные элементы

(TFSC) также известны как тонкопленочные фотоэлектрические элементы (TFPV) или аморфные фотоэлектрические модули.

Интеграция одного или нескольких тонких слоев фотоэлектрических материалов или тонкой пленки (TF) на подложке, например металл, стекло, пластик и т. д. — это основной процесс изготовления тонкопленочных солнечных панелей, и это солнечный элемент второго поколения. Толщина пленки варьируется от нескольких нанометров (нм) до нескольких микрометров (мкм), в то время как была проявлена ​​гораздо более тонкая пленка. В солнечном элементе из кристаллического кремния первого поколения (c-SI) используются кремниевые пластины размером до 200 мкм.

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC) или (TFPV)

Ниже приведены подкатегории (типы тонкопленочных солнечных панелей), с помощью которых фотоэлектрические материалы интегрируются в подложку.

  • Аморфный кремний (a-Si/TF-Si)
  • Селенид меди, индия, галлия (CIGS/CIS)
  • Теллурид кадмия (CdTe)

Ниже представлены тонкопленочные солнечные элементы третьего поколения, которых нет в продаже, и исследователи надеются воплотить свою мечту в жизнь (очень скоро).

  • Органические фотогальванические элементы (OPC/OPC)… (есть в наличии)
  • Сенсибилизированный красителем
  • Полимерные солнечные элементы
  • Квантовая точка
  • Медь Цинк Олово Сульфид,
  • Нанокристалл
  • Солнечные батареи на основе перовскита

Тонкопленочные солнечные панели дешевле, но менее эффективны, чем традиционная технология солнечных элементов из кристаллического кремния (c-SI).Однако последние разработки технологий подтверждают, что эффективность лабораторных ячеек теллурида кадмия (CdTe) и селенида меди-индия-галлия (CIGS/CIS) достигает 20%.

Преимущества

  • Крупномасштабное производство тонкопленочных солнечных панелей менее сложно, чем фотоэлементы на кристаллической основе.
  • Они дешевы по сравнению с другими монокристаллическими фотоэлектрическими / солнечными панелями.
  • Однородный внешний вид тонкопленочных солнечных панелей более привлекателен и может также использоваться для украшения.
  • Он также поставляется в гибкой форме, которая может использоваться для многих целей и приложений и имеет смысл при использовании там, где пространство не является проблемой.
  • Устойчив к высоким температурам, т. е. высокая температура и затенение оказывают меньшее влияние на тонкопленочные солнечные панели.

Недостатки

  • Требуется много места. Как правило, они не являются полезными для жилых и домовладельцев.
  • Дополнительная опорная конструкция, тросы, обслуживание и т.д.Установка тонкопленочных солнечных панелей делает систему дорогостоящей.
  • Общий срок службы тонких солнечных панелей ниже, чем у поли- и монокристаллических солнечных панелей.

Аморфный кремний (a-Si или a-Si:H) Солнечные элементы и фотоэлектрические модули Солнечные панели на основе аморфного кремния (a-Si или a-SiH)

В последнее время на рынке стали популярны солнечные батареи на основе аморфного кремния, которые являются подкатегорией кремниевых тонкопленочных солнечных панелей. Поскольку им требуется меньше (скажем, 1%) кремния, используемого в кристаллических солнечных элементах, и они очень менее эффективны, чем поли- или монокристаллические солнечные панели (примерно 5-6%).

Для изготовления солнечного элемента из аморфного кремния один или несколько слоев фотогальванических материалов наносятся на подложку в виде газового распыления, что называется «осаждением из паровой фазы».

Теллурид кадмия (CdTe) Солнечные элементы Солнечные панели на основе теллурида кадмия (CdTe) Тонкопленочные солнечные панели на основе теллурида кадмия

основаны на теллуриде кадмия и являются единственной фотогальванической технологией, которая экономически эффективна по сравнению с кремниевыми кристаллическими солнечными панелями на значительной части рынка, особенно в мульти киловаттная система.

Эффективность этих солнечных панелей обычно находится в диапазоне 9-11%.

Компания First Solar установила более 5 гигаватт (5 ГВт) тонкопленочных солнечных панелей на основе теллурида кадмия по всему миру. Этой же компании принадлежит мировой рекорд эффективности фотоэлектрических модулей CdTe — 14,4%.

Обновление: В августе 2014 г. компания First Solar анонсировала устройство с эффективностью преобразования 21,0%. В 2014 году рекордный КПД модуля также был повышен компанией First Solar с 16,1% до 17,0%

.

Первая 40-мегаватная (CdTe) фотогальваническая установка на солнечной энергии, установленная JUWI Group в Брандисе, Германия.

Медно-индий-галлиевый селенид (CIGS/CIS) Солнечные элементы

Коммерческое производство гибких фотоэлементов из селенида меди, индия, галлия и галлия началось в Германии в 2011 году. Они изготавливаются из меди, индия, галлия и селенида путем интеграции на подложке, такой как пластик или стекло, вместе с анодом и катодом (электродами) на задней панели. и лицевая сторона для сбора выходной электрической мощности. Элементы солнечной панели CIGS или CIS устойчивы к высоким температурам и лучше работают в теплом климате, поэтому они работают еще лучше, когда элементы нанесены на стекло.

Медь, индий, галлий, селенид (CIGS/CIS) Солнечные элементы

Показатели эффективности солнечных панелей CIGS обычно работают в диапазоне 11-14 %. Однако наивысшее значение, достигнутое исследовательской группой Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, составляет 19,9%, а наилучшая эффективность, достигнутая по состоянию на октябрь 2013 г., снова составила 20,8%. Кроме того, ученые из EMPA (Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологии) разработали ячейки CIGS на гибкой полимерной фольге с новым рекордным КПД 20.4%.

Ожидайте этого, многие другие тонкопленочные солнечные панели все еще находятся в стадии исследований и постепенно развиваются. Вы можете услышать более неожиданные и интересные новости об этих событиях в ближайшие дни.

BIPV: интегрированные в здание фотоэлектрические панели

Это не что-то новое, но то же самое, поскольку они могут быть тонкопленочными или кремниевыми кристаллическими солнечными панелями или и тем, и другим, в форме черепицы или в том, какой должен быть дизайн. BIPV (Building Integrated Photovoltaic) разработан для того, чтобы быть частью здания, такой как стены, крыши, фасады, окна и другие элементы, которые могут соответствовать фотоэлектрическим материалам (солнечная черепица — лучший пример Building Integrated Photovoltaic [BIPV]).Выглядит очень мило и красиво, но красивые вещи тоже стоят дорого ;).

BIPV: построение интегрированных фотоэлектрических панелей

К сожалению, построение интегрированных фотоэлектрических панелей BIPV является слишком дорогой и менее эффективной системой по сравнению с другими фотогальваническими элементами и панелями. Поэтому домовладельцам или мелким пользователям не рекомендуется интегрировать системы BIPV, поскольку они используются в крупных проектах, таких как электростанция мощностью 10 МВт в пустыне недалеко от Лас-Вегаса.

Солнечные тепловые панели

Это другая фотоэлектрическая или солнечная энергетическая система, а не объяснение выше.Они не производят электричество, а преобразуют солнечную энергию в тепло, необходимое для нагрева воды для бассейна или общего использования дома. Также полезно знать, что некоторые солнечные тепловые или фотоэлектрические панели можно даже использовать для обогрева и кондиционирования воздуха.

Солнечные тепловые панели

Гибридные солнечные элементы и фотоэлектрические панели

Органический материал (полупроводниковый материал, свойства которого лежат между изолятором и проводниками и который используется для электропроводности) помещается в прослойку с неорганическим материалом с высокой электронной проводимостью для формирования фотогальванических (PV) слоев.Эффективность которого выше, чем у одного слоя материала, и имеет как преимущества органического, так и неорганического полупроводникового мастерства.

Гибридные фотоэлементы дешевы благодаря процессу R2R (процесс «рулон к рулону» или «реальный к реальному»: создание электронных компонентов и устройств на гибком пластиковом рулоне или металлическом листе и фольге), а также развитию преобразования солнечной энергии.

Наиболее эффективными доступными гибридными солнечными панелями являются фотоэлектрические модули HIT Panasonic (формально Sanyo) с Incredible 18.КПД 6%, что также занимает меньше места на крыше.

Гибридные солнечные панели намного дороже, чем поли- или монокристаллические фотоэлектрические панели. Если у вас много места на крышах, то не рекомендуется использовать систему гибридных солнечных панелей, иначе вы тратите деньги на выработку той же электроэнергии, что и с кристаллическими солнечными панелями.

Гибридные солнечные элементы и фотоэлектрические панели

Какой тип солнечной панели лучше всего подходит для домашнего использования?

Было бы немного сложно решить, какая солнечная панель лучше для вас, и если вы не знаете даже основ о фотоэлектрических элементах, то рекомендуется связаться с экспертом, чтобы выбрать лучшую солнечную панель для вашего конкретного ситуация, но мы обсудим типичный вопрос, и вы сможете получить небольшое представление, которое может помочь вам выбрать лучшую солнечную панель для вашего домашнего использования.

Поскольку это зависит от множества факторов, таких как требования к нагрузке, окружающая среда и регион для пиковых солнечных часов, типы батарей, используемых в качестве резервного источника питания и т. д. Кроме всего этого, монокристаллические солнечные панели лучше, чем поликристаллические солнечные панели по эффективности, но они немного дороже по сравнению.

Поскольку мы знаем, что «стоимость и пространство» являются основными факторами для правильного выбора фотоэлектрической панели, мы кратко обсудим эту тему.

Место:

Поскольку у большинства из нас нет большого пространства на крыше, окнах и т. д., то тонкопленочные солнечные панели не для вас.Незаметно, но солнечные панели на кристаллической основе — лучший выбор, и если размер действительно имеет значение, то выберите солнечные панели с самой высокой номинальной мощностью, потому что фотоэлектрические панели одного и того же размера имеют разные номинальные характеристики, такие как 60 Вт, 150 Вт, 200 Вт и т. д.

Если размер имеет значение, то какой из них лучше? Моно- или поликристаллическая солнечная панель

Оба хороши для вас с теми же преимуществами, за исключением того, что монокристаллические солнечные панели занимают меньше места и производят немного больше электроэнергии, чем поликристаллические, но это не всегда так.

Кроме того, поликристаллические солнечные панели немного дешевле, но и менее эффективны в плане занимаемой площади.

Кроме того, при одинаковой мощности (скажем, 150 Вт) моно- и поликристаллические солнечные панели будут генерировать примерно одинаковую выходную электрическую мощность (с незначительной разницей), но поликристаллические будут занимать немного больше места по сравнению с монокристаллическими солнечными панелями.

Теперь от вас зависит, за кем вы пойдете.

Стоимость: Цены на фотоэлектрические панели

обычно указаны как стоимость за ватт ($/Ватт).Если вы хотите получить самую низкую цену за номинальную мощность, вам придется сравнить цены на различные доступные моно- и поликристаллические солнечные панели, доступные на рынке и в Интернете. Например, солнечная панель Talesun (модель TP660P-235) является самой дешевой фотоэлектрической панелью мощностью около 235 Вт по цене 183 доллара США. Таким образом, цена за ватт становится равной 0,75 доллара. С другой стороны, солнечная панель EcoSolargy (ECO230S156P-60) является более дорогой фотоэлектрической панелью, ее мощность составляет 230 Вт, а цена за ватт составляет около 1 доллара США.

Out Put is King Производители

PV дают гарантию на солнечные панели около 25-30 лет. Но имейте в виду, что производительность солнечных панелей со временем постепенно ухудшается, и общая производительность остается на уровне 80%, когда срок ее действия подходит к концу. Поэтому не экономьте на выходной мощности солнечных панелей и оставьте разработанную систему установки солнечных панелей надежной. Очередной раз! Не покупайте дешевые фотоэлектрические панели, иначе вам придется снова заплатить цену: P.

Сейчас! Это ваша очередь.

Пожалуйста, расскажите свою историю в поле для комментариев ниже и поделитесь своими ценными отзывами и опытом, потому что это было бы слишком полезно для других инженеров-электриков, студентов и читателей. Кроме того, не забудьте поделиться с друзьями и подписаться, введя свой адрес электронной почты и нажав Enter. Таким образом, вы будете получать актуальные и последние информационные материалы об электротехнике и электронной технике и технологиях в своем почтовом ящике.

типов солнечных панелей для жилых помещений — Forbes Advisor

Примечание редакции. Мы получаем комиссию за партнерские ссылки в Forbes Advisor.Комиссии не влияют на мнения или оценки наших редакторов.

Если вы решили установить солнечные панели в своем доме, вы, вероятно, также подумали о количестве денег и энергии, которые вы могли бы сэкономить при этом. Потенциальная экономия, конечно, важна, но это не единственное, о чем нужно помнить, когда дело доходит до переключения — вам также нужно решить, какой тип солнечных панелей вам подходит.

Поскольку есть несколько типов на выбор, это не так просто, как просто записаться на установку.

Зарядите свой дом солнечной энергией

У HomeAdvisor есть сеть проверенных установщиков для вашей солнечной системы, солнечных панелей и электроснабжения. Найдите установщика солнечных панелей сегодня!

Исследуйте варианты

Как решить, какой тип солнечных батарей выбрать?

Первое, что нужно сделать при выяснении того, какой тип солнечной панели подходит для вашего дома, — это ознакомиться с имеющимся выбором, а также с тем, сколько солнечных панелей вам нужно.

По данным Energy Sage, онлайн-ресурса, одобренного Министерством энергетики США, который позволяет потребителям сравнивать цены на солнечную энергию, существует три основных типа солнечных панелей, доступных для бытового использования. Они бывают: монокристаллическими, поликристаллическими и тонкопленочными.

Четвертый вариант, солнечная черепица, является более новой и дорогой технологией, но, безусловно, подходящим (и заманчивым) выбором для тех, у кого есть бюджет, чтобы покрыть первоначальные затраты.

Монокристаллические солнечные панели

Когда вы представляете солнечные панели на крыше, вы, вероятно, представляете себе монокристаллы просто потому, что они очень широко используются.И хотя все солнечные панели обеспечивают определенный уровень энергоэффективности, монокристаллы считаются наиболее эффективными из всех. Насколько эффективно? До 20%, как сообщает Energy Sage, означает, что 20% солнечного света, попадающего на монокристаллическую панель, преобразуется в полезную энергию. Монокристаллические панели также:

  • Изготовлен из отдельного кристалла чистого кремния (другими словами, кремний поступает из одного источника)
  • Цилиндрический
  • Униформа цвета
  • Прочный и долговечный (на некоторые из них предоставляется гарантия до 30 лет)
  • Способен генерировать от 300 до 400 (иногда даже больше) ватт мощности каждый

Недостатки? Монокристалл часто требует больших первоначальных инвестиций, чем некоторые другие типы солнечных панелей.Это связано с тем, что их производство обходится дороже — расходы, которые, естественно, перекладываются на потребителя.

А если 20% для вас недостаточно эффективно? Не беспокойтесь — под монокристаллическим зонтиком находится дополнительный тип солнечной панели, называемый PERC (пассивированный излучатель и задняя ячейка). Хотя использование этой технологии все еще расширяется, эксперты говорят, что она обеспечивает даже большую эффективность, чем традиционные монокристаллические панели (благодаря добавленному слою кремниевого материала на обратной стороне панели), и не является особенно дорогостоящей в производстве.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические панели, с другой стороны, менее затратны в производстве и, следовательно, дешевле для покупателя. Разница в стоимости связана с производственным процессом: вместо отдельных кристаллов кремния, используемых для изготовления монокристаллических панелей, поликристаллические панели изготавливаются из множества различных кусков кремния, которые разделяются на фрагменты и сплавляются вместе.

Поликристаллы также несколько менее эффективны, чем монокристаллы, производя около 250 ватт мощности каждый, а не 300 с лишним.Однако физически они похожи на свои монокристаллические аналоги и служат почти так же долго (гарантийный срок составляет 25 лет, но зависит от марки).

Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей

Выберите штат, чтобы начать работу с бесплатной оценкой без обязательств

Найдите установщика солнечных панелей

Тонкопленочные аморфные солнечные панели

Аморфные (или тонкопленочные) солнечные панели имеют ряд преимуществ перед монокристаллическими и поликристаллическими.Во-первых, они сравнительно легкие. Они также податливы (остальные жесткие), что упрощает их установку по сравнению с более толстыми и тяжелыми вариантами. Аморфные солнечные панели изготавливаются на основе кремния, как и другие, но в данном случае силиконовая часть — это лишь первый из трех очень тонких слоев (второй слой — теплопроводный, верхний — защитный).

Аморфные панели также хорошо себя чувствуют в более теплом климате, потому что они способны выдерживать сильную жару и лучше генерировать энергию в темные дни (это означает, что солнце не обязательно должно ярко светить на ясном голубом небе, чтобы они выполняли свои функции). работа).

К сожалению, аморфные панели не служат так долго, как другие типы солнечных панелей — по данным Американского общества солнечной энергии, вы проживете от 10 до 20 лет. Кроме того, их эффективность составляет всего около 7%.

С точки зрения плюсов, они дешевле в производстве, чем другие типы солнечных панелей, а также дешевле в установке.

Другие типы тонкопленочных солнечных панелей

Однако

аморфные солнечные панели — это всего лишь один тип тонкопленочных солнечных панелей.Другие варианты в этой категории включают солнечные панели из теллурида кадмия (CdTe) и солнечные панели из диселенида меди-галлия-индия (CIGS).

Названия звучат громко, но главное, что потребители должны знать о них, это то, что они оба производятся с использованием кадмия, который Администрация по охране труда считает токсичным тяжелым металлом. Кроме того, CdT не являются лучшими с точки зрения эффективности, а CIGS, хотя и выше среднего по эффективности, очень дороги.

Солнечная кровельная черепица

Помимо эффективности и цены, некоторые домовладельцы не решаются переходить на солнечную энергию по чисто эстетическим причинам.Другими словами, им просто не нравится внешний вид солнечных батарей. Если это вы, рассмотрите солнечную черепицу.

Солнечная черепица позволяет вам получить многие преимущества солнечных панелей, не нарушая внешний вид вашей крыши. Они изготавливаются по той же технологии, что и солнечные панели, и доступны в различных ценовых категориях (в зависимости от марки).

К сожалению, минусы немалые. Прежде всего, большое значение имеет цена — черепица почти всегда стоит дороже (особенно если вы пользуетесь таким брендом, как Tesla, которая в 2019 году запустила линейку кровельной черепицы с солнечными батареями).Мало того, солнечная черепица в дефиците. Таким образом, даже если у вас есть бюджет и желание добавить их на свою крышу, вы, возможно, не сможете их отследить.

Эффективность солнечной черепицы также составляет всего 14-18%, что неплохо по сравнению с менее эффективными аморфными панелями, но, в конце концов, не так уж и хорошо по сравнению с монокристаллическими. .

Более того, солнечная черепица подойдет не для всех типов крыш.Большинство из них предназначены только для замены битумной черепицы (за некоторыми исключениями). Самый экономичный маршрут? Координация полной замены крыши с добавлением солнечной черепицы, что требует более высоких первоначальных затрат, но с большей вероятностью выровняется в долгосрочной перспективе.

Должен ли я получить солнечные панели?

Теперь вы знакомы со своими солнечными панелями, но является ли это хорошей инвестицией? Это зависит. Прежде чем возлагать надежды, задайте себе несколько вопросов:

  • Есть ли у меня подходящая крыша для солнечных батарей? Крыши в старых домах часто несовместимы с солнечными батареями, и такие вещи, как световые люки, также могут быть проблематичными.Проконсультируйтесь с кровельщиком и установщиком солнечных панелей, чтобы узнать наверняка.
  • Разрешает ли это мой ТСЖ? Если вы живете по соседству с ТСЖ, правила могут разрешать или запрещать установку солнечных батарей.
  • Есть ли у меня деньги, чтобы покрыть расходы? Солнечные панели должны со временем сэкономить ваши деньги, но первоначальные вложения все же необходимы. Если вы не можете себе этого позволить, будущие сбережения могут не стоить того.
  • Как долго я буду жить в этом доме? Если вы планируете продать свой дом в обозримом будущем, возможно, будет лучше, если будущие домовладельцы сами решат, приобретать солнечные батареи или нет.В противном случае вы можете вложить много денег в выгоду, которой у вас нет возможности воспользоваться (могут потребоваться годы, чтобы окупить ваши инвестиции).
  • Сколько я ежемесячно трачу на электричество? Домохозяйства с низкими затратами на электроэнергию не получат такой же выгоды от солнечных батарей, как домохозяйства с большими счетами за электроэнергию, поэтому обязательно проверьте цифры, прежде чем принимать решение.

Сравните предложения от лучших установщиков солнечных панелей

Бесплатные оценки без обязательств

Ваш дом.Ваши решения. Наша поддержка.

Получайте советы экспертов по вашему дому, советы по дизайну, сколько платить профессионалам и нанимайте экспертов, которые доставляются вам ежедневно.

Спасибо и добро пожаловать в сообщество Forbes Advisor!

Я согласен получать информационный бюллетень Forbes Home по электронной почте. Пожалуйста, ознакомьтесь с нашей Политикой конфиденциальности для получения дополнительной информации и подробностей о том, как отказаться.

Типы солнечных панелей (2022)

Решение перевести свой дом на солнечную энергию, возможно, далось легко.Солнечная энергия полезна не только для планеты — она снижает нашу зависимость от ископаемого топлива, но и полезна для вашего кошелька, поскольку вы в долгосрочной перспективе экономите на счетах за электроэнергию.

В этой статье более подробно рассматриваются эти типы солнечных панелей и рассказывается о конструкции солнечных панелей, материалах и рейтингах эффективности для каждого из них, чтобы помочь вам выбрать лучшие солнечные панели для вашего дома и бюджета.

Материалы для солнечных панелей

Переход на солнечную энергию может быть простым делом, но навигация по процессу установки может показаться немного сложной.Выбор панелей сам по себе требует некоторых исследований и понимания науки, лежащей в основе солнечной энергии для жилых помещений.

Солнечные панели состоят из десятков фотогальванических элементов (также называемых фотоэлементами), которые поглощают солнечный свет, попадающий на крышу дома, и преобразуют эту энергию в электричество постоянного тока. Большинство домашних солнечных систем включают в себя инвертор, который преобразует электричество постоянного тока в электричество переменного тока (AC), которое затем может питать дом. Резервные батареи могут хранить неиспользованную солнечную энергию для использования ночью или во время отключения электроэнергии.

Несмотря на множество марок и стилей солнечных панелей, хорошая новость заключается в том, что в настоящее время в жилых солнечных системах используются только три основных типа солнечных панелей: монокристаллические, поликристаллические и тонкопленочные. Давайте подробнее рассмотрим каждый из них.

Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели — монопанели, как их часто называют солнечные компании — получили такое название, потому что они сделаны из одного чистого кремния. Монокристаллические панели чаще всего используются на крышах жилых солнечных систем, потому что они лучше всего подходят для небольших помещений и служат дольше, чем поликристаллические и тонкопленочные панели.

Существует два различных типа монокристаллических панелей: пассивированные эмиттерно-задний контакт (PERC) и двусторонние. Панели PERC имеют проводящий слой, добавленный к задней стороне ячеек для увеличения поглощения энергии. Панели PERC чаще всего используются в солнечных системах на крыше.

Точно так же двусторонние панели могут поглощать свет с обеих сторон, но с большей скоростью, чем панели PERC. По этой причине двусторонние панели обычно зарезервированы для наземных систем, которые оставляют открытыми обе стороны панелей.

Конструкция монокристаллической солнечной панели

Монокристаллические панели в основном сплошного черного цвета, но по всему периметру есть немного белого пространства. Черный дизайн делает их менее заметными на крыше. Однако они не такие гладкие, как тонкопленочные панели, которые полностью черного цвета и ровно лежат на крышах.

Материалы для монокристаллических солнечных панелей

Солнечные элементы

из монокристаллического кремния изготавливаются по методу Чохральского, в котором затравочный кристалл кремния помещается в расплавленный чан с чистым кремнием при высокой температуре.Это создает один кристалл кремния или слиток, который затем делится на более тонкие пластины. Эти пластины составляют солнечные батареи.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические панели представляют собой более раннюю технологию солнечных панелей и поэтому могут быть более доступными, чем более новая монокристаллическая разновидность. Однако, поскольку технология устарела, поликристаллические панели не так эффективны, как их более современные аналоги. Они также плохо выдерживают высокие температуры, поэтому не рекомендуются для использования в более жарком климате круглый год.

Конструкция поликристаллической солнечной панели

Поликристаллические панели имеют синий оттенок из-за производственного процесса. Синий цвет на самом деле несколько мраморный, поэтому есть некоторые различия в цвете и консистенции от панели к панели. Домовладельцы, заинтересованные в создании тонкой системы солнечных панелей, должны выбирать монокристаллические панели, а не поликристаллические разновидности.

Поликристаллические материалы для солнечных панелей

Поликристаллические панели изготавливаются из кремниевых солнечных элементов, как и монокристаллические панели.Разница заключается в процессе охлаждения поликристаллических панелей, который создает несколько кристаллов, а не один.

Поликристаллические панели, используемые в домашних солнечных системах, обычно имеют 60 солнечных элементов, которые производят от 240 до 300 Вт мощности. Для сравнения, средняя жилая солнечная панель содержит 72 элемента и вырабатывает от 300 до 400 Вт электроэнергии.

Тонкопленочные солнечные панели

Из-за более низкой эффективности тонкопленочные солнечные элементы чаще используются в крупных промышленных солнечных установках, в которых пространство не является ограничением.И наоборот, тонкопленочные панели могут быть хорошим вариантом для небольших солнечных проектов, например, для питания лодок, и небольших коммерческих зданий, таких как склады, с тонкими металлическими крышами.

Конструкция тонкопленочной солнечной панели

Тонкопленочные панели имеют самый гладкий вид среди трехпанельных панелей. Поскольку они полностью черные, плоские и гибкие по форме и размеру, они легко вписываются в крышу дома и не требуют строительных лесов, которые часто делают монокристаллические и поликристаллические панели.

Однако тонкопленочные панели неэффективны, поэтому вам потребуется гораздо больше — возможно, даже достаточно, чтобы покрыть всю крышу — для выработки электроэнергии для дома. Это может привести к более высоким общим затратам и увеличению случаев проблем с панелями, сбоев и общей деградации с течением времени.

Тонкопленочные материалы для солнечных панелей

Тонкий слой фотоэлектрического вещества, такого как аморфный кремний или теллурид кадмия, помещается на твердую поверхность, часто стеклянную, для создания тонкопленочной панели.Выбор фотогальванического вещества, используемого в производственном процессе, позволит создать различные тонкопленочные панели, в том числе очень гибкие.

Сравните основные типы солнечных панелей

.
Тип солнечной панели Плюсы Минусы
Тип солнечной панели Плюсы Минусы
Монокристаллический ✔ Имеет срок службы более 25 лет; ✔ Изготовлен из силикона высшего сорта; ✔ Обеспечивает максимальную производительность и поэтому требует минимального пространства на крыше ✘ Как правило, дороже двух других типов панелей; ✘ Может быть немного менее эффективным в холодную погоду
Поликристаллический ✔ Предлагает более экономичное решение для солнечной энергии; ✔ Производит меньше отходов в процессе производства, чем монокристаллические и тонкопленочные панели; ✔ Обеспечивает максимальную производительность и поэтому требует минимального пространства на крыше ✘ На долговечность и производительность легче воздействуют высокие температуры; ✘ Имеет более низкий рейтинг эффективности, чем монокристаллические панели
Тонкопленочный ✔ Выдерживает высокие температуры; ✔ Является наименее дорогим вариантом панели; ✔ Весит меньше монокристаллических и поликристаллических панелей ✘ Имеет самый низкий рейтинг эффективности среди трех типов панелей; ✘ Менее долговечны, чем монокристаллические и поликристаллические панели

Стоимость солнечной панели

В расчете на одну панель монокристаллические панели являются наиболее эффективными и, следовательно, самыми дорогими.Поликристаллические панели могут быть изготовлены путем использования фрагментов кристаллов, оставшихся от производства монокристаллических панелей. Поскольку производственные затраты ниже, а производственный процесс проще, поликристаллические панели намного дешевле, чем монокристаллические панели. Тонкопленочные панели, как правило, являются самым дешевым типом солнечных панелей из-за их сверхлегкой и тонкой конструкции.

Средняя стоимость ватта:

  • Тонкопленочный: 0,43 доллара США долларов США.70
  • Монокристаллический: 0,32 доллара США 1,50 доллара США
  • Поликристаллический: 0,70 долл. США 1,50 долл. США

Эффективность солнечной панели

Чем больше электроэнергии может генерировать солнечная панель, тем выше рейтинг эффективности. Это также означает, что наиболее эффективные панели будут занимать наименьшее количество места, и для функционирующей домашней солнечной системы потребуется меньше.

На эффективность влияют изменения солнечного света в течение дня, поскольку пасмурное небо, очевидно, снижает количество солнечной энергии, которую могут поглотить панели. Высокий уровень нагрева также может негативно сказаться на энергоэффективности. Панели накапливают тепло в течение дня, и это может снизить выходную мощность до 25% в это время.

Как монокристаллические, так и поликристаллические панели подходят для большинства мест со средним количеством солнечного света и сезонными колебаниями температуры.Тонкопленочные панели имеют более низкий температурный коэффициент, чем два других типа панелей, поэтому они могут быть хорошим вариантом для людей, которые живут в более жарком климате или в районах, которые получают больше солнечного света в год.

Несмотря на то, что эти небольшие вариации затрагивают все распространенные типы панелей, наиболее эффективные разновидности учитывают колебания и компенсируют их с точки зрения общей выходной мощности.

Ниже приведена разбивка рейтингов эффективности и мощности каждого из различных типов солнечных панелей.

  • Монокристалл:
  • Эффективность — более 20%
  • Мощность — до 300 Вт
  • Поликристаллический:
  • Эффективность — 15–17%
  • Мощность — 240 300 Вт
  • Тонкопленочный:
  • Эффективность—6 15%
  • Мощность — нестандартная мера, поскольку тонкопленочные панели неодинаковы по размеру, но, как правило, имеют меньшую мощность, чем кристаллические панели

Факторы, которые следует учитывать при выборе типа панели

Помимо воздействия солнечного света и тепла, существует несколько других факторов, которые могут повлиять на работу солнечной панели.

Рейтинг града

Солнечные панели испытывают на воздействие града, сбрасывая с определенной высоты небольшие стальные шарики или запуская ледяные шарики прямо на панели для имитации града.

Монокристаллические и поликристаллические панели изготовлены из более толстых материалов и поэтому могут выдерживать удары града со скоростью до 50 миль в час. С другой стороны, тонкопленочные солнечные панели менее способны противостоять граду, потому что они более легкие и гибкие.

Рейтинг урагана

У.S. Министерство энергетики ведет список рекомендуемых спецификаций для солнечных панелей с точки зрения их способности противостоять сильным штормам, таким как ураганы. Панели, соответствующие этим спецификациям, будут оснащены механизмом блокировки или крепления, чтобы предотвратить их перенос ветром. Опять же, монокристаллические и поликристаллические панели по своей конструкции тяжелее и лучше поддаются модификации с помощью крепежных устройств, чем тонкопленочные панели.

Итог: выбор правильной солнечной панели

Для большинства жилых солнечных систем наилучшим вариантом являются монокристаллические солнечные панели.Хотя они дороже, чем поликристаллические панели, монокристаллические панели более производительны и долговечны. Это означает, что, несмотря на более высокую стоимость, повышенная эффективность и выходная мощность монокристаллических панелей могут фактически сэкономить вам деньги с точки зрения счетов за электроэнергию.

Тем не менее, поликристаллические панели по-прежнему являются практичным вариантом для тех, кто хочет перейти на солнечную энергию, но не может позволить себе стоимость монокристаллических панелей. Имейте в виду, что если для вас важна эстетика, поликристаллические панели являются наиболее заметными и, возможно, устаревшими из трех типов солнечных панелей.

Мы не рекомендуем использовать тонкопленочные панели в вашей домашней солнечной системе из-за их неэффективности и недостаточной долговечности. Однако, если вы хотите питать сарай, мастерскую, лодку или транспортное средство для отдыха, тонкопленочные панели могут быть экономичным вариантом в утонченном дизайне.

Понимание различий между типами солнечных панелей, не говоря уже об опциях, доступных в зависимости от марки, может быть ошеломляющим. Большинство компаний, занимающихся установкой солнечных панелей, порекомендуют тип и марку панели в зависимости от потребностей вашего дома и вашего бюджета.Мы рекомендуем связаться с Momentum Solar для получения помощи в проектировании вашей домашней солнечной системы и выборе солнечной панели.

Часто задаваемые вопросы о солнечной энергии для жилых помещений

Сколько солнечных панелей нужно для работы дома?

Большинству домов потребуется около 30 солнечных панелей. Эта оценка основана на среднем потреблении энергии в 1000 киловатт в час при установленных панелях мощностью 320 Вт. Однако точное количество панелей, которые вам понадобятся, зависит от размера вашего дома, доступного пространства на крыше и среднего ежемесячного потребления энергии домохозяйством.

Можно ли полностью управлять домом на солнечной энергии?

Да, во многих случаях вы можете полностью управлять домом на солнечной энергии. Однако солнечная энергия не обязательно является жизнеспособным решением для каждого дома.

Вы должны сначала рассмотреть:

  • Количество электроэнергии, которое вы ежемесячно используете в настоящее время
  • Количество солнечного света, которое получает ваш дом
  • Возможность установки на вашей крыше солнечных батарей

Если у вас чрезмерно высокие потребности в энергии и/или вы живете в сильно затененном месте, солнечные панели могут не генерировать достаточно электроэнергии для работы вашего дома.Точно так же, если ваши потребности в энергии нормальные, но у вас ограниченное пространство на крыше, мощность вашей солнечной системы будет значительно снижена.

Как долго служат монокристаллические солнечные панели?

Все типы солнечных панелей изнашиваются со скоростью около 1% в год. Это нормальный износ без учета ненастной погоды или перепадов температуры. При правильной установке панели должны прослужить от 25 до 30 лет, что является стандартным диапазоном гарантий производительности.

Тем не менее, монокристаллические панели являются наиболее прочными из трех типов солнечных панелей. При регулярном техническом обслуживании и ограниченном воздействии экстремальных погодных условий монокристаллические панели могут продолжать работать до 50 лет, хотя и со все более низким уровнем производительности.

Каковы два основных недостатка солнечной энергии?

Двумя основными недостатками солнечной энергии являются первоначальные затраты и ограничения размера дома и местоположения на размер системы.Хотя солнечные панели могут сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе, они требуют огромных первоначальных инвестиций — от 11 000 до 50 000 долларов — и может пройти несколько лет, прежде чем эти инвестиции начнут окупаться.

Кроме того, доступное пространство на крыше может серьезно ограничить размер солнечной системы дома.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.