Одним из источников выработки электрического тока являются солнечные батареи. Их устанавливают в своих домах, на производственных объектах, где нет электростанций. Производители совершенствуют технологии, улучшая характеристики.
Монокристаллические панели
Основа монокристаллических панелей - множество фотомодулей из силикона, формирующих целостную конструкцию. Явление перехода энергии света в электрическую происходит благодаря фотоэлектрическому процессу в фотомодулях.
Принцип работы
В монокристаллических панелях главный рабочий элемент - кварцевый песок, в котором содержится много диоксида кремния или SiO2. Он давно зарекомендовал себя в радиоэлектронике.
Как синтезируется кремний
В результате многоступенчатой очистки при участии химических реагентов кремний избавляют от кислорода. Образующиеся куски упорядочиваются по технологии Чохральского до однородного кристалла. Стержни из него постепенно растут, вытягиваются из сплава элемента, что обеспечивает однородность и техническую эффективность. После этого выполняется разделение на части толщиной в среднем 0,3 мм. Именно в таком виде они и используются в производстве фотоэлектрических элементов.
Для обеспечения целостности, надежности их помещают в крепкий корпус, который сегодня делают и гибким. Он защищает не только от механических повреждений, но и от пыли, влаги, атмосферных осадков. Это позволяет использовать монокристаллические панели в разных климатических зонах, на море, на суше.
Особенности сборки
Для производства монокристаллических батарей используются только отобранные, очищенные пластинки. Чтобы кремний мог вырабатывать энергию, в него добавляется бор, фосфор, припаиваются проводники к сторонам пластины. Уже они соединяются между собой. Чем получаемых блоков больше, тем большей будет мощность.
Роль соединений
Последовательность соединения обеспечивает уровень напряжения, а параллельное - способствует увеличению силы тока. По этой причине последовательные и параллельные элементы объединяют. Готовые ячейки заключаются в пленку, наносят на стекло, а далее закрепляют рамкой, подсоединяют к распределительной коробке. Соединения готовых батарей также делают параллельным и прямым, для достижения нужных показателей по силе тока, напряжению.
Поликристаллические панели
Сырьем для производства основы для поликристаллических панелей также является кремний, но, образованный из охлажденного кремниевого расплава и сформированного в блоки.
Принцип устройства
Работа батарей поликристаллического типа аналогична монокристаллическим. Также имеет значения применяемая конкретным производителем технология. Обратить внимание нужно на кремний.
Получение кремния
Изготовление поликристаллических батарей от монокристаллических отличается выращиванием кристалла. Используется много разных вариантов, но наиболее востребованным и зарекомендовавшим себя является Сименс. В основе – восстановление силана для получения свободного кремния. Получается это благодаря действию смеси газа и пара из водорода и силана на кремневые заготовки при температуре 650 – 1300 0С. Получаемые в результате атомы кремния формируют кристалл.
Процесс работы для изготовления поликристаллических модулей менее трудоемкий, по сравнению с вышеописанным вариантом панелей. Данный факт обеспечивает и меньшие цены на них. Минусом является наличие участков с зернистыми границами, снижающими качество панелей.
Каркасом батарей служит алюминиевая рамка, покрывающаяся защитным раствором, препятствующим появлению коррозии, которая, как и у монобатарей, может быть гибкой. Сверху поликристаллические панели покрываются защитной пленкой, ламинатом, который:
- обеспечивает полную герметизацию;
- защищает от механических повреждений;
- предотвращает попадание влаги.
Отличия монокристаллических поликристаллических солнечных модулей
Факторы, отличающие поликристаллические и монокристаллические батареи, влияющие на выбор при покупке, зависят от самого устройства, применяемой технологии.
Таблица 1. Отличия поликристаллических и монокристаллических батарей
| Параметр сравнения | Название |
|
| Монокристаллические |
Поликристаллические |
|
| Эффективность |
Причина – почти стопроцентная чистота сырья, что повышает коэффициент полезного действия. |
При серийном производстве 18 %. Причина - использование только первичного кремния или сырья из б/у батарей, отходов металлургии. Это является причиной возникновения дефектов: границ кристаллов, включению углерода, кислорода. |
| Окупаемость (годы) |
2 |
2 - 3 |
| Толщина |
Тоньше почти в 2 раза |
|
| Кристаллическая структура |
Зерна направлены в одном направлении |
Зерна разнонаправлены |
| Размер в расчете на одинаковую мощность |
Занимают меньшую площадь |
Занимают чуть большую площадь |
| Внешний вид |
Поверхность однородная, края обтекаемые, так как кремний производится в цилиндрических формах |
Модули квадратные, так как и сырье в виде квадратов, а структура и цвет неоднородные. |
| Плотность заполнения |
Равномерная, без пустот |
Занимается не вся полезная площадь, поверхность неоднородна. |
| Рабочая температура |
Монокристаллы эффективны и при отрицательных показателях температуры окружающей среды, что подходит для круглогодичного применения. |
Не подходят для работы при сильно отрицательных температурах |
| Освещенность |
Хуже работают в пасмурную погоду, но некоторые производители предлагают варианты батарей с отсутствием данного минуса |
Эффективнее монокристаллических в условиях пасмурной погоды, облачности, что особенно актуально в межсезонье |
| Снижение производительности за 25 лет работы в равных условиях |
процент выработки снижается на 20 % для монокристаллических |
Процент для поликристаллических снижается на 30 % |
| Важно! На износ моно и поликристаллических панелей влияет и внешнее покрытие, сами расходные материалы (пленка, контакты), требующие замены. |
||
| Стоимость с учетом равной мощности |
Дороже на 10 % |
Дешевле |
| Важно! На данный факт влияет исходное сырье, используемая технология производства |
||
Используются монокристаллические батареи, в первую очередь, в частном жилом секторе, поликристаллические панели устанавливают и парках, на некоторых предприятиях. Для применения в промышленных масштабах необходима организация высокотехнологичных предприятий. Они должны быть оснащены специальным оборудованием, что является достаточно затратным. Также на выбор влияет производитель, так как чем лучше элементы, тем и эффективность будет большей. С каждым годом ситуация улучшается. Исследования, ведущиеся в данном направлении, прогрессируют, что прогнозирует положительную динамику цен при покупке оптом и в розницу.
Из представленной информации становится ясно, что при выборе солнечной электростанции следует обращать внимание на место установки, условия эксплуатации, напряжение, мощность панелей, предложения разных производителей. В продаже бывают варианты и с одинаковыми значениями мощности. Преимущество за монокристаллами, но если размер, неоднородность цвета не существенны, можно покупать поликристаллические, что и по цене будет выгоднее.
В каталоге нашего интернет-магазина есть поликристаллические панели, монокристаллические панели и гибкие. Обратитесь к менеджеру по телефону или через форму обратной связи для консультации при подборе батарей.
