Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных батарей

Идея создания устройств, способных накапливать энергию Солнца, возникла еще в XIX веке. Первая батарея появилась в 1839 году — благодаря усилиям Антуана-Сезара Беккереля. Ее КПД составлял всего 1 %. За истекшее с тех пор время технология много раз совершенствовалась, коэффициент полезного действия современных солнечных аккумуляторов превышает 20 %. Сегодня поговорим о том, какие батареи лучше: монокристаллические или поликристаллические. Критерии оценки: КПД, сохранение исходных свойств, стоимость, эксплуатационные затраты.

Конструкция и применение

Солнечная батарея — совокупность элементов, которые служат для получения электрической энергии из световой. Принцип действия основан на фото-электрическом эффекте — за счет преобразования солнечного света в электроток. Основные компоненты системы:

  • Полупроводник. Как правило, моно- или поликристаллический кремний, дополненный другими химическими соединениями, которые способствуют образованию фото-электрического эффекта. Состоит из 2 материалов с разной проводимостью, за счет чего между ними происходит постоянное перемещение электронов (p-n-переход).

  • Прокладка — тончайшее покрытие, которое препятствует свободному движению электронов, находится между слоями полупроводника.

  • Источник электроэнергии, при подключении которого к прокладке электроны приобретают способность ее преодолевать — в результате этого возникает упорядоченное движение заряженных частиц, собственно, генерируется электрический ток.

  • Аккумулятор — накапливает полученную электроэнергию.

  • Контроллер заряда — выполняет функцию распределителя потоков электрической энергии.

  • Инвертор — нужен для трансформации постоянного тока в переменный.

  • Стабилизатор напряжения.

Для использования солнечных батарей в качестве основного источника электроэнергии важно, чтобы количество ясных дней преобладало над пасмурными. По этой причине в большинстве регионов нашей страны подобные установки используют преимущественно как вспомогательные.

Особенности монокристаллических панелей

Монокристаллическая система представляет собой десятки фотоэлементов, объединенных в единую панель. Кристаллы получают путем выращивания — по методу Чохальского. Каждый из них закреплен на стеклопластиковой основе, которая защищает от пыли и влажности. Материал элементов — очищенный кремний. Светочувствительные ячейки ориентированы в одну сторону, за счет чего КПД монокристаллических панелей выше, чем поликристаллических. Другие особенности:

  • продолжительность непрерывной эксплуатации — не менее 20 лет;

  • КПД монокристаллов — в среднем до 20–22 % (без учета потерь полученной электроэнергии), в отдельных случаях — до 20 %;

  • уровень поглощения выше, чем в поликристаллических панелях;

 

Единственный минус монокристаллических систем — более высокая стоимость, впрочем, затраты на их приобретение быстро окупаются. При дефиците площади, когда крайне важно добиться максимального количества энергии с каждого квадратного метра, подобное решение предпочтительнее.

Особенности поликристаллических панелей

Поликристаллы получают путем постепенного охлаждения расплавленного кремния. Такая технология обходится дешевле, чем искусственное выращивание монокристаллов, правда, на краях поликристаллов может присутствовать зернистость, что приводит к снижению их эффективности. Принципиальное отличие от монокристаллических — неоднородная структура и окрас. Это обусловлено примесями и тем, что в системе содержатся кристаллы разного типа. Особенности:

  • КПД меньший, чем у монокристаллических элементов — до 17-18 %;

  • доступная цена — производство поликристаллических панелей менее затратное;

  • скорость утраты мощности (деградация) поликристаллов меньше, чем у монокристаллов.

Таким образом, если стоит задача получить определенное количество электроэнергии, при использовании поликристаллических панелей потребуется большая площадь. Есть мнение, что их выгоднее использовать в регионах с преобладанием пасмурных дней — при недостаточном количестве солнца поликристаллы дают больше энергии, чем монокристаллы.

Сравнение основных характеристик монокристаллических и поликристаллических элементов

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

Параметр

Монокристаллы

Поликристаллы

Вывод

Температурный коэффициент

0,45 %

0,45 %

Снижение мощности в системах обоих типов происходит практически одинаково

Скорость деградации

На 3 % в первый год эксплуатации, в последующие — на 0,71 %.

На 2 % в первый год эксплуатации, на 0,67 % в последующие годы.

Разница несущественна, поэтому ею можно пренебречь.

Цена

Высокая стоимость, обусловлена сложностью производства.

На 10-15 % дешевле, чем монокристаллические элементы.

Для многих цена оказывается решающим доводом в пользу поликристаллических панелей.

Фоточувствительность (при уровне освещенности 600 Вт/м2

При одинаковой мощности модулей разница не превышает 10 %.

По сути этим показателем можно пренебречь.

Годовая выработка

По данным лаборатории PHOTON она незначительно выше (не более 2 %) у монокристаллов. Однако более подробные исследования показали, что имеет значение не только тип панели, но и бренд.

Важнее свойства конкретной солнечной батареи — именно они являются ключевым критерием выбора.

 

При выборе солнечных панелей необходимо обращать внимание не только на тип фотоэлементов, но и на другие критерии: соотношение цены и эффективности, заявленный ресурс (гарантийный срок), напряжение при максимальной мощности, комплектацию.

Эффективные решения для вашего дома

Как видите, мы так и не смогли дать однозначный ответ на вопрос о том, какие фотоэлементы предпочтительнее — моно- или поликристаллические. Наша компания осуществляет продажу солнечных батарей с панелями обоих типов — мы предлагаем только проверенные решения, эффективность которых доказана на практике. Приглашаем к сотрудничеству застройщиков и собственников коттеджей, заинтересованных в получении доступной, а главное экологически безопасной электроэнергии:

·         подберем солнечные батареи с учетом площади дома, климатических и ландшафтных особенностей;

·         предоставим долгосрочную гарантию на приобретенный товар;

·         за умеренную плату выполним обслуживание приобретенных у нас систем;

·         предложим несколько вариантов солнечных батарей с детальным описанием плюсов и особенностей каждой из них — вы сможете подобрать для себя лучший вариант.

Позвоните нам, и мы подробнее расскажем о преимуществах солнечных батарей, особенностях их эксплуатации и выгоде от использования предлагаемых технологий.