Разница между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями

Содержание

Разница между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями

Основное различие между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями (батареями) состоит в том, что Монокристаллические солнечные панели имеют черный цвет и являются более эффективными и долговечными, тогда как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет и менее эффективны и менее долговечны.

Принцип работы солнечных батарей

Основным компонентом элементов солнечных панелей является кремний. Однако чистый кристаллический кремний является плохим проводником электричества. Он является полупроводниковым элементом. Но при изготовлении солнечных элементов в солнечных панелях кремний смешивают с некоторыми другими компонентами, чтобы увеличить проводимость. Эти компоненты увеличивают способность кремния улавливать энергию солнечного излучения и преобразовывать ее в электричество. Есть два основных вида кристаллических солнечных панелей, первый вид это монокристаллические, а второй вид поликристаллические солнечные панели. Монокристаллические солнечные панели являются намного эффективнее в сравнении со вторым видом — Поликристаллическими солнечными панелями.

Содержание

  1. Обзор и основные отличия
  2. Определение Монокристаллических солнечных панелей
  3. Определение Поликристаллических солнечных панелей
  4. Отличие Монокристаллических солнечных батарей от Поликристаллических солнечных батарей
  5. Заключение

Определение Монокристаллических солнечных батарей?

Солнечные панели Монокристаллического типа — это солнечные батареи имеющие темно-черный цвет элемента. Эти батареи являются более эффективными, в отличие от остальных видов панелей. Этот вид панелей ещё называется монокристаллическими клетками. Эти солнечные панели содержат чистые кремниевые элементы. При установке этого типа панелей они занимают меньше места и следовательно, экономят пространство.

Внешний вид Монокристаллических солнечных панелей и пример установки

Внешний вид Монокристаллических солнечных панелей и пример установки

Данный вид панелей является самим длинным по форме среди всех типов солнечных панелей произведённых на основе кремния. Однако стоимость этих солнечных панелей высока и эти панели являются самым дорогим типом солнечных батарей. Некоторые из преимуществ монокристаллических солнечных панелей включают в себя высокий уровень эффективности (до 20%), требует меньше места для установки, имеют больший срок службы (около 25 лет) и лучшую производительность при низком уровне солнечного света. К недостаткам относятся: высокая стоимость, температура этих панелей сильно повышается при высоком уровне производительности и тем самым теряется мощность солнечного элемента примерно до 25%.

Что такое Поликристаллические солнечные батареи?

Поликристаллические солнечные батареи (панели) — это солнечные панели синего цвета, которые имеют меньший уровень эффективности. Они также состоят из кремния. Однако в процессе производства требуется вплавить вместе много фрагментов кремниевых пластин, чтобы сформировалась из множества пластин солнечная панель. Из-за этого, такой тип солнечных панелей называют многокремниевыми элементами.

Внешний вид Поликристаллических солнечных панелей и пример их установки на крыше дома

Внешний вид Поликристаллических солнечных панелей и пример их установки на крыше дома

Преимущества использования поликристаллических солнечных панелей включают в себя более простой и дешевый производственный процесс, меньшее количество отходов при производстве солнечных элементов. К недостаткам относятся: повышенная температура при высоком уровне производительности панели и тем самым меньшая эффективность (меньше до 16%) и более низкая производительность.

В чем разница между Монокристаллическими солнечными батареями и Поликристаллическими солнечными батареями?

Монокристаллические солнечные панели — это солнечные панели темно-черного цвета, они более эффективны, чем другие типы панелей. Поликристаллические солнечные панели — это солнечные панели синего цвета, которые имеют меньший уровень эффективности. Монокристаллические солнечные панели имеют темно-черный цвет, в то время как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет.

Монокристаллический и Поликристаллический элемент в солнечных панелях

Монокристаллический и Поликристаллический элемент в солнечных панелях

Кроме того, Монокристаллические солнечные панели хорошо известны, как панели с наибольшим сроком службы (около 25 лет), среди всех остальных типов солнечных панелей произведённых на основе кремния, и имеющие высокую производительность. Тогда как Поликристаллические солнечные панели служат намного меньше, и имеют более низкую эффективность. Монокристаллические солнечные панели дороги, тогда как Поликристаллические солнечные панели сравнительно дешевы.

Заключение — Монокристаллические солнечные батареи и Поликристаллические солнечные батареи

Существует два основных типа солнечных панелей: Монокристаллические солнечные панели и Поликристаллические солнечные панели. Разница между Монокристаллическими и Поликристаллическими солнечными панелями заключается в том, что Монокристаллические солнечные панели имеют черный цвет и имеют высокую производительность, тогда как Поликристаллические солнечные панели имеют синий цвет и имеют производительность ниже, чем у Монокристаллических панелей.

Монокристаллические солнечные батареи

Солнечные фотоэлементы на основе поли и монокристаллов приобретают все большую популярность. Поэтому важно выяснить, какому типу оборудования отдать свой выбор.

Монокристаллическая солнечная батарея на белом фоне

Монокристаллическая солнечная батарея

  • 1 Кристаллический кремний и его свойства
  • 2 Монокристаллические солнечные фотоэлементы
    • 2.1 Монокристаллические солнечные элементы, в чем их преимущество в сравнении с другими типами фотоэлементов?
    • 2.2 Монокристаллические солнечные фотоэлементы, в чем их недостатки в сравнении с другими типами фотоэлементов?

    Выбирая для установки и использования в энергетической системе своего загородного жилища солнечные батареи, обязательно нужно изучить следующие рабочие параметры предлагаемой системы:

    1. Ее технические и функциональные характеристики;
    2. Указываемая производителем длительность срока службы солнечных панелей в различных природных условиях (данные параметры очень хороши в оборудовании, где местом производства будет указана Германия);
    3. Реальные показатели коэффициента полезного действия оборудования, здесь также обязательно надо изучить производительность предлагаемого оборудования в различных погодных условиях, когда активность поступающих солнечных лучей меняется вместе с временем года и погодными условиями;
    4. Стоит определиться с типом фотоэлементов, используемых в солнечной электрической системе. На сегодняшний день самыми распространенными стали фотоэлементы на основе ячеек из поли или монокристаллов. Вопрос выбора обычно стоит между двумя этими типами систем.

    Несмотря на то что принцип действия у поли и монокристаллических фотоэлементов один, эти элементы имеют достаточно много различий между собой.

    Поликристаллический солнечный модуль синего цвета и монокристаллический солнечный модуль черного цвета

    Поли и монокристаллические фотоэлементы

    Отметим, что говоря о различиях, имеется в виду не только разница в технических характеристиках и показателях эффективности, существует отличие и в поведении оборудования в различных широтах при отличающихся погодных условиях.

    Итак, чтобы помочь выбрать какие все-таки типы солнечных фотоэлементов (моно или поликристаллические) понадобятся именно в вашем случае, изучим суть вопроса и особенности производства.

    Кристаллический кремний и его свойства

    Сегодня подавляющее большинство оборудования, преобразующего энергию солнечных лучей в электроток, изготавливается на основе кремния. К настоящему времени на рынке подобной продукции более 90% занимают солнечные панели, сделанные на основе монокристаллического кремния. Данный вид солнечных энергетических установок, в первую очередь, предназначен к использованию частными лицами в жилом фонде.

    Используемый в производстве солнечных фотоэлементов, кремний имеет различные степени очистки. Градация данного параметра, присваемого качеству кремния, указывает на то, как в структуре его кристаллической решетки упорядочены молекулы.

    Механическая обработка монокристаллического кремния

    Механическая обработка монокристаллического кремния

    В данном случае, чем качественней и более технически продвинуто производство кремния, тем лучше будет упорядочена молекулярная структура продукции, а значит, и коэффициент полезного действия, создаваемых на его основе, солнечных панелей.

    В основном, при ссылке на этот фактор солнечные энергетические установки и делятся на различные виды и типы.

    Конечно, добиться в промышленных масштабах отличной упорядоченности молекулярной структуры решетки кремния можно только на производствах с оборудованием и процессами технологий высочайшего уровня, но это очень затратный и дорогостоящий процесс. Из этого можно сделать вывод, что степень очистки получаемого кристалла кремния не имеет определяющего значения. Более весомыми параметрами в достигаемой производительности солнечных элементов и определении выбора при приобретении как раз выступают предлагаемая эффективность использования полезной площади оборудования и ее общая экономическая результативность.

    Теперь, исходя из описанного выше, можно прийти к выводам, что кристаллический кремний выступает основным действующим элементом всех производимых сегодня солнечных панелей, которые делятся они на монокристаллические и поликристаллические.

    Поликристаллы кремния и поликристаллический солнечный модуль

    Поликристаллический кремний, являющийся основным сырьем для производства фотоэлектричества

    Монокристаллические солнечные фотоэлементы

    Отличительной чертой, которой обладают монокристаллические панели, которые произведены с использованием кремния (монокристаллического), является их выраженная однородность расцветки рабочей пластины, а также всего внешнего вида. В результате обладания данными параметрами, определяются габариты зерен монокристаллического кремния.

    Непосредственно на производстве, при использовании технологического сырья, выращивается слиток монокристаллического кремния, который имеет в своей основе довольно серьезные характеристики качества частоты и ровной структуры кристаллической решетки.

    Изготовление фотоэлементов, которые собирают в монокристаллические модули, осуществляется с применением слитков кремния, имеющих цилиндрическую форму. В процессе производства сам слиток обрабатывается со всех концов, что значительно повышает технические характеристики результативности работы конечного оборудования и его эффективность. Эта особенность производства влияет на окончательный внешний вид сборки монокристаллов, в результате все составляющие становятся одинаковыми с виду.

    Слитки кремния разных размеров, имеющие цилиндрическую форму

    Слитки кремния, имеющие цилиндрическую форму

    В итоге на выходе мы имеем высокоэффективные работающие солнечные фотоэлементы. Получается, что основное отличие во внешнем виде поликристаллических солнечных батарей от их аналогов, где использовался монокристаллический элемент, заключается в форме его пластины. Монокристаллические пластины в результате производства получают форму псевдоквадрата.

    Монокристаллические солнечные элементы, в чем их преимущество в сравнении с другими типами фотоэлементов?

    В связи с качественным производством исходного элемента (высокой структурированностью молекулярной решетки монокристаллов) монокристаллические элементы обладают очень высоким коэффициентом полезного действия. Собранные по такому принципу солнечные энергетические установки, на выходе обладают производительностью до двадцати процентов;

    Для получения равнозначной мощности необходима установка, размеры которой будут значительно меньше по сравнению с аналогичными видами фотоэлементов, произведенных по менее качественным технологиям. Это означает, что если вам надо получить установку мощностью производства электрического тока на уровне 20 ватт, будет нужно приобрести и установить кремниевые батареи, которые в размерах будут небольшими;

    Монокристаллические солнечные панели, установленные на крыше жилого дома

    Монокристаллические солнечные панели, установленные на крыше жилого дома

    И еще одно очень важное преимущество — это, конечно же, высокая долговечность эксплуатации такого оборудования. Монокристаллические пластины самые долговечные среди всего предлагаемого на рынке оборудования. При правильной установке и эксплуатации эти пластины верно прослужат вам по своему назначению не менее четверти века.

    Монокристаллические солнечные фотоэлементы, в чем их недостатки в сравнении с другими типами фотоэлементов?

    В связи с особенностями производства исходного сырья эти панели имеют вполне приличную стоимость покупки. В том случае, если финансовый вопрос для вас имеет первостепенное значение, а коэффициент эффективности – на вспомогательных ролях, то, конечно же, лучше выбрать для себя другие типы установок, например, поли кристаллические;

    Значительную потерю производительности панелей, а соответственно всей энергетической установки, может повлечь даже незначительное загрязнение рабочей поверхности, в том числе и затемнение от листьев дерева или других внешних факторов. В целях нивелирования данного существенного недостатка в цепочке с устанавливаемым оборудованием будет целесообразным установка микроинверторов. Их применение будет уравнивать функционирование всей системы, вследствие возникновения неравномерности освещения поверхности фотоэлементов.

    Микроинвертор AC230V MPPT для солнечных панелей

    Микроинвертор AC230V MPPT для солнечных панелей

    Поликристаллические фотоэлементы

    Солнечные батареи, производимые на основе поли кристаллических кремниевых элементов, созданы и выпущены на рынок сравнительно давно. Впервые они были предложены потребителю еще в 1981 году. В процессе их производства нет необходимости задействовать сложные и дорогостоящие высокотехнологические процессы. Производством не ставится цель упорядочивания молекулярной структуры решетки кремния. Исходное сырье просто плавят и заливают в готовые формы для отливки. Далее, остывшие блоки делят на пластины стандартных размеров, имеющих правильную форму квадрата. В результате мы имеем относительно недорогие и простые в использовании поликристаллические фотоэлементы.

    В чем же достоинство оборудования на основе поликристаллических элементов?

    1. Приобретение и установка такого оборудования не повлечет вашего разорения: в результате выбора этого типа оборудования вы значительно сэкономите, так как в процессе производства довольно серьезно снижаются расходы материалов, дешевле обходится дальнейшая переработка и утилизация;
    2. Технологический процесс отличается намного меньшим в процентном соотношении количеством брака.

    Поликристаллическая солнечная батарея на фоне маленьких камней

    Поликристаллическая солнечная батарея для дома

    Однако одновременно с этими неоспоримыми достоинствами поликристаллические фотоэлементы имеют и ряд значительных недостатков:

    1. Поликристаллические солнечные фотоэлементы хуже противостоят влиянию повышенных температур. Их существенная разница в сравнении с аналогами на основе монокристаллов состоит в том, что влияние высоких температур разрушительно влияет на срок службы всей системы, снижает показатели мощности. Но в связи с тем, что все-таки влияние на функциональные характеристики не столь существенно, особенно заострять на этом внимание нет необходимости;
    2. Следующий недостаток — это сниженная эффективность использования полезной площади, занятой под солнечную энергетическую систему поли кристаллических фотоэлементов, которая значительно ниже, чем у аналогичной продукции на монокристаллах. Чтобы получить на выходе те же показатели мощности, придется использовать большее число панелей;
    3. Среди существенных недостатков выступают показатели производительности в сравнении с батареями на основе монокристаллов: они значительно ниже – в данном случае цифры составляют от 13 до 18 процентов;

    Поликристаллическая солнечная батарея на белом фоне

    Поликристаллическая солнечная панель для отопления дома

    В заключение хотелось бы отметить, что, прежде чем выбрать, какие все же типы солнечных батарей необходимы вам, для начала определитесь, в каких условиях будете их использовать, где будете устанавливать оборудование, каким бюджетом вы располагаете. Самой солнечной электрической системе неважно, какой именно тип панели будет вырабатывать ток, основной фактор здесь – это показатели получаемой на выходе мощности и силы напряжения. Добиться нужного значения можно, используя оба вида панелей, разница будет лишь в том, какую для этого придется задействовать площадь поверхности. И поэтому, если вас не особо волнует, какой объем площади будет занят, то без проблем приобретайте батареи на основе поликристаллов, имеющих немного большую площадь фотоэлементов. Такая покупка обойдется вам значительно дешевле.

    Какие солнечные панели лучше — монокристаллические или поликристаллические?

    Монокристалл или поликристалл? Каждый покупатель задается данным вопросом перед покупкой. В обоих случаях, панели для электростанции изготавливаются из кремния. Ведь благодаря солнцу, в данном материале образуются свободные электроны, которые и отвечают за движение тока. Однако, несмотря на аналогичный принцип действия, солнечные панели поликристаллические или монокристаллические существенно отличаются по цене, а также своим техническим характеристикам.

    Поликристаллический модуль

    Название подсказывает, что панель строится из множества кристаллов. В данном случае они не выращиваются, а происходит простая переплавка уже готового кремния с дальнейшим формированием необходимых геометрических форм. В производстве поликристаллических панелей могут даже использоваться монокристаллы, которые оказались непригодны. Пластины хрупкие, ведь их толщина меньше 1 мм, поэтому они наклеиваются на специальную подложку и далее окрашиваются. Когда панель сформирована, наступает последний этап – установка рамки и надежная герметизация. Используя некондиционные монокристаллы, батареи поликристаллического типа обходятся дешевле в производстве, однако их КПД ниже – на уровне 17-18%.

    Монокристаллический модуль

    Панели этого вида изготавливаются сложным методом выращивания кристалла. Панель имеет однородный цвет и состоит из множества квадратов. Однородность цвета указывает на то, что в производстве был использован высококачественный кремний. После разрезания на тонкие пластины, получаются компактные и одновременно мощные конструкции. Данный тип кристаллов помогает экономить пространство, а также он не рассеивает свет. КПД высокий именно благодаря тому, что вся поверхность панели используется эффективно. Немаловажный факт – монокристаллические батареи окупаются быстрее, по сравнению с поликристаллическими.

    Монокристалл и поликристалл (внешний вид первых связан с особенностями кремниевой решетки)

    монокристалл и поликристалл

    Серьезное сравнение значимых для потребителя характеристик

    Нужно серьезно изучить характеристики панелей, прежде чем сделать выбор, ведь от этого зависит многое: окупаемость, эффективность, долговечность. Будущему владельцу стоит обратить внимание на следующие параметры:

    • Деградация в процессе эксплуатации;
    • Фоточувствительность;
    • Температурный коэффициент;
    • Стоимость;
    • Суммарная годовая производительность.

    Деградация кристалла

    Потенциал LIDloss – это параметр характеризующий деградацию или износ панели, который спровоцирован постоянным воздействием солнечного света. Чтобы оценить данный показатель, необходимы постоянные замеры мощности солнечных батарей на протяжении многих лет. Например, за 25 лет монокристалл лишился лишь 5% мощности, а поликристалл 10%.

    Фоточувствительность

    Важный параметр, который характеризует способность панели эффективно захватывать солнечные лучи в пасмурную погоду и под разными углами. Местность, где много солнечных дней в году, позволяет особо не обращать внимания на данный показатель. Если же светлых дней немного, фоточувствительность – это решающий фактор. На практике хорошо себя показывают поликристаллические батареи, ведь они способны одинаково эффективно захватывать отраженные и прямые солнечные лучи.

    Температурный коэффициент

    Солнечный свет нагревает предметы, ведь так устроена физика. Солнечные панели также подвержены нагреванию, что в свою очередь может влиять на процесс выработки тока при помощи свободных электронов. При нежаркой погоде, поверхности панелей могут нагреваться до 65 °C, а особо знойные дни, даже до 85 °C. Большой нагрев существенно снижает КПД, что естественно ведет к понижению мощности. Зачастую производитель указывает максимальную мощность при нормальной температуре, которая составляет 25 °C. Вот в чем заключается главная особенность температурного коэффициента. Качественные монокристаллические панели имеют более темную окраску, поэтому нагреваются более интенсивно.

    Стоимость

    Часто покупатели ориентируются исключительно на стоимость, выделяя небольшой бюджет на домашнюю электростанцию. Если рассматривать вопрос только в этой плоскости, то поликристалл более доступный вариант. Даже сравнивая цены одного производителя, разница между монокристаллом и поликристаллом будет около 20%.

    Суммарная годовая выработка

    Люди устраивают солнечные электростанции дома, чтобы существенно экономить бюджет за счет коммунальных платежей. Поэтому нужно знать, сколько отдельная батарея сможет выработать электрической энергии. Это также позволить вычислить срок окупаемости панелей. Для сравнения, поликристаллические батареи могут за год выдать на 30% больше энергии, чем поликристаллические. Данная цифра зависит от общего количества ясных дней и качества батарей.

    Классическое устройство панели принцип работы

    Классическое устройство панели принцип работы

    Какой тип солнечных панелей выбрать?

    Монтаж и эксплуатация домашней солнечной электростанции связан с некоторыми сложностями и финансовыми затратами. Однако преимущества неоспоримы – экономия семейного бюджета, некоторая энергонезависимость и в какой степени забота об окружающей среде. Поликристалл и монокристалл обладают своими преимуществами и недостатками, однако в любом случае они помогут значительно снизить цифру в платежке за электроэнергию. При выборе типа солнечных батарей, нужно исходить из следующих параметров:

    • Наличие свободного места;
    • Бюджет;
    • Личные предпочтения человека.

    Бюджет проекта. Часто выбор того или иного типа солнечных панелей зависит от наличия средств у потребителя, что совсем не удивительно. Хорошая новость для тех, кто еще не определил бюджет будущей электростанции, ведь Госдума в 2019 году одобрила «Закон о микрогенерации». Теперь каждый владелец панелей, сможет отдавать свою электроэнергию в сеть, получая за это вознаграждение от государства. Если потребление будет больше собственной генерации, нужно будет оплатить только разницу. Ежемесячные счета за электроэнергию станут более скромными, а может вообще отрицательными, если домашняя электростанция будет полностью покрывать потребление. Возможно, стоит пересмотреть проект солнечных панелей – нарастить мощность, выбрать более эффективные монокристаллические.

    Личные предпочтение. Некоторые владельцы домов хотят, чтобы панели идеально сочетались с экстерьером дома. Тогда нужно учитывать, что монокристаллические и поликристаллические батареи будут выглядеть совершенно по-разному. Первые вариант будет более темными, почти черными, а второй – синим. А еще нужно хорошо ознакомиться с компанией производителем, чтобы он был надежным и проверенным. От этого зависит качество исполнения и долговечность изделий.

    Свободное место для установки. Важный вопрос, ведь панели требуют довольно много места для установки, к тому же, место должно быть подходящим. В противном случае, эффективность будет низкой, что неприемлемо. Когда свободного пространства практически нет, монокристалл будет наиболее предпочтительней, ведь он компактный и мощный. С их помощью получиться площадь использовать по максимуму. К тому же монокристаллическая панель позволит быстрее окупить вложения. Когда участок позволяет выделить много места под будущую электростанцию, тогда также хорошо подойдет и поликристалл. С учетом меньших затрат на приобретение батарей, данное вложение окажется не менее рациональным.

    Варианты установки панелей

    Варианты установки панелей

    Варианты установки батарей

    За альтернативной энергетикой будущее, которое наступает уже сегодня! Благодаря «Закону о микрогенерации» вопрос покупки солнечных панелей стал как никогда актуальным. Ведь можно не только хорошо экономить, но и даже зарабатывать при должных вложениях.

    Полезное видео о солнечной электростанции:

    Источник https://raznisa.ru/raznica-mezhdu-monokristallicheskimi-i-polikristallicheskimi-solnechnymi-panelyami/

    Источник https://solntsepek.ru/solnechnye-kollektory/monokristallicheskie.html

    Источник https://al-energy.ru/blog/post/kakie-solnechnye-paneli-luchshe-monokristallicheskie-ili-polikristallicheskie

    Вам будет интересно  Уличные светильники на солнечных батареях: в чем их особенности Статья