Типы солнечных элементов

Сегодня существует несколько видов солнечных элементов, из которых состоят солнечные батареи. Различия этих модулей в технологии и материалах, применяемых в их изготовлении. На данный момент существуют три типа батарей, разделяемых по материалу основы элемента - пленочные, кремниевые и аморфные.


В свою очередь, пленочные батареи также делятся по используемым в изготовлении материалам:

  • на основе теллурида кадмия. Хотя КПД элементов из теллурида кадмия невелик, около 11%, однако, в сравнении с кремниевыми панелями, ватт мощности этих батарей обходится на несколько процентов дешевле;
  • на основе CIGS (CIGS – это полупроводник, состоящий из меди, индия, галлия и селена),  этот тип солнечных батарей обладает более высокой эффективностью, его КПД доходит до 15%;

На данный момент самыми популярными являются батареи, изготовленные на основе кремния.  Объясняется это распространенностью кремния в природе, его невысокой стоимостью и относительно высокой производительностью, по сравнению с другими видами солнечных батарей. Батареи на кремниевой основе разделяются по типу изготовления фотоэлектрических элементов:

   
  • монокристаллические, в таком модуле зерна кристаллов ориентированны в одном направлении, т.к. по сути, пластины нарезаются из одного цилиндрического кристалла. Батареи на основе монокристаллических модулей имеют на сегодняшний день наивысшую эффективность — до 22%. Монокристаллический кремний производится из сырья высокой степени очистки (99,999%);
   
  • поликристаллические, в таком модуле кристаллы кремния расположены и ориентированны хаотчино, что сказывается на производительности модуля, которая на 10-15% ниже производительности монокристаллических модулей. Однако, изготовление батарей на таких модулях менее затратно, а потому батареи обладают наиболее низкой ценой.
   
  • Еще один тип солнечных батарей, совмещающий в себе как достоинства, так и недостатки двух уже описанных типов, это батареи на аморфных солнечных элементах. В изготовлении таких батарей так же используется кремний, который наносится на подложку путем испарения. Батареи на аморфных элементах могут иметь огромную площадь, они могут изгибаться, имеют низкий вес и более высокую отдачу при пасмурной погоде. Однако, общая эффективность этих батарей составляет всего 5-6%.


Сводна таблица типов кремниевых солнечных батарей.

 Свойства

 Монокристаллические солнечные батареи

 Поликристаллические солнечные батареи

 Аморфные солнечные батареи

Цвет элементов  Тёмно синий  Синий  Синий
Форма элементов  Прямоугольный со скруглёнными углами  Прямоугольный  Любой
Эффективность  до 20%  до 15%  около 10%

Падение эффективности при разогреве панели или элемента до высоких температур (50° C) 

 до 25%   до 17%  нет данных
Деградация производительности солнечной панели в год   0.9%-1.0%  0.7%   нет данных 
Удельная стоимость за Ватт   N-(~10%)  N+(~15%)  

 

* Практические наблюдения инженеров компании "Энергетический центр". Солнечные батареи, как моно- так и поликристаллические, в зимнее время показывает очень высокую эффективность и производительность на морозе в ясную погоду, но количество солнечных дней и общая инсоляция гораздо ниже чем летом. Опыт использования солнечных панелей показывает, что днём даже в самую пасмурную погоду солнечные панели гарантированно вырабатывают около 10% от их номинальной мощности. 

Похожие новости