Mono un polikristālisko fotoelektrisko moduļu izmantošanas prakse saules paneļos

Rakstā apskatīta silīcija mono un polikristālu praktiskā izmantošana dažāda veida modernu saules bateriju ražošanā, kā arī atšķirības starp šiem esošajiem saules moduļu veidiem.

Daudzi cilvēki uz zemes joprojām ir lielā mērā atkarīgi no tādiem enerģijas avotiem kā gāze, malka, mazuts, petroleja utt., kas vēl vairāk kaitē videi. Tāpēc alternatīvu enerģijas avotu, piemēram, vēja, saules starojuma, hidroenerģijas, ieviešana viņu dzīvē nāk par labu gan no ekoloģiskā, gan morālā, gan ekonomiskā viedokļa.

Cilvēces turpmākajā attīstībā neatjaunojamie enerģijas avoti, visticamāk, pametīs enerģētikas arēnu to nodrošināšanai un to vietu ieņems atjaunojamie enerģijas avoti, piemēram, vēja, ūdens un saules enerģija. Tas ir par saules starojuma enerģiju un iespēju to izmantot cilvēkiem, un mēs šodien ar jums runāsim mūsu rakstā.

Kas ir monokristāliski un polikristāliskie fotoelektriskie moduļi?

Pašlaik no visiem saules bateriju veidiem iedzīvotāju vidū visizplatītākie ir saules paneļi: monokristāliskie un polikristāliskie, no kuriem pēdējos bieži sauc arī par "daudzkristāliskiem saules paneļiem".

Monokristāliski paneļi.

Strukturāli monokristālisks panelis sastāv no desmitiem silīcija PV moduļisavākti vienā panelī. Šīs fotoelektriskās šūnas ir uzstādītas uzticamā un izturīgā stikla šķiedras korpusā, kas nodrošina labu aizsardzību šiem fotoelektriskajiem moduļiem gan no putekļiem, gan atmosfēras mitruma.

Šāds saules paneļu paneļu dizains ļauj tiem strādāt dažādos apstākļos — gan jūrā, gan uz sauszemes. Saules gaismas enerģijas pārveidošana saules paneļos elektroenerģijā notiek, pateicoties enerģijas pārveidošanas fotoelektriskajam efektam pašu saules paneļu fotoelektriskajos moduļos.

Materiāls monokristālisko saules bateriju paneļu ražošanai ir īpaši tīrs silīcijs, ko izmanto arī pusvadītāju ierīču ražošanai elektronikā un ir labi pārņemts mūsdienu rūpniecībā. Silīcija monokristāla stieņi lēnām aug un tiek izvilkti no silīcija kausējuma, pēc tam tos sagriež 0,2-0,4 mm biezos gabalos un pēc turpmākās apstrādes jau tiek izmantoti saules enerģiju veidojošo fotoelementu ražošanai. paneļi.

Mūsdienu saules paneļu izmantošanas prakse liecina, ka jau daudzus gadus pastāv vieni no populārākajiem un pieprasītākajiem pasaulē — monokristāliskie saules paneļi. Monokristālisko paneļu efektivitāte ir aptuveni 15-17%.

Polikristāliski paneļi.

Lēnām atdzesējot silīcija kausējumu, no tā iegūst polikristālisko silīciju, ko izmanto polikristālisko saules paneļu izgatavošanai.Šajā gadījumā silīcija kristālu izņemšanas darbība no kausējuma tiek pilnībā izlaista, un pats process ir mazāk darbietilpīgs. nekā monokristāliskā silīcija ražošanā un attiecīgi šādas saules baterijas ir lētākas. Tomēr būtisks polikristāliskā silīcija trūkums ir tas, ka tam ir reģioni ar granulētām robežām, kas nedaudz pasliktina tā kvalitāti.

Polikristālisko saules bateriju (moduļu) rāmis ir izgatavots no alumīnija un pārklāts ar īpašu pretkorozijas savienojumu, kas ir melns. Šādas konstrukcijas augsta kvalitāte un izturība šeit tiek panākta, droši nostiprinot foliju katra rāmja aizmugurē un cieši noblīvējot malas. Visi polikristāliskā saules paneļa elementi ir pārklāti ar īpašu laminātu, kas ir izturīgs pret temperatūras galējībām, kā arī sniega un lietus ietekmi.

Lai atbildētu uz jautājumu, kurš ir labāks — «mono» vai «poli» kristāli un attiecīgi saules bateriju veidi, vispirms ir jāsaprot to atšķirības un līdzības.

Galvenās atšķirības starp «mono» un «poli» kristāliskajiem saules bateriju veidiem.

1. Galvenā un principiālā atšķirība starp šiem diviem saules bateriju veidiem ir to efektivitāte saules enerģijas pārveidošanā elektroenerģijā. Mūsdienu monokristāliskiem paneļiem masveida ražošanas laikā saules enerģijas pārveidošanas efektivitāte ir maksimāli līdz 22%, bet kosmosa tehnoloģijās izmantotajiem pat līdz 38%. Tas ir saistīts ar silīcija monokristāla izejmateriāla tīrību, kas šādos akumulatoros sasniedz gandrīz 100%.

Tirdzniecībā pieejamiem polikristāliskiem paneļiem saules enerģijas pārvēršanas elektroenerģijā efektivitāte ir daudz zemāka nekā monokristāliskiem paneļiem un ir ne vairāk kā 18%. Šādi zemi efektivitātes rādītāji šāda veida akumulatoriem ir saistīti ar to, ka to ražošanai tiek izmantots ne tikai tīrs primārais silīcijs, bet arī izejvielas no pārstrādātām saules baterijām u.c. Viegls, tāpēc ar vienādu jaudu dažāda veida akumulatoriem - to izmērs būs mazāks.

2. Attiecībā uz izskatu - pievērsiet uzmanību sekojošajam. Monokristāliskiem saules paneļiem ir noapaļoti stūri un plakana virsma. To formu apaļums šeit saistīts ar to, ka monokristālisko silīciju tā ražošanas laikā iegūst cilindriskās sagatavēs. Polikristālisko saules moduļu elementiem ir kvadrātveida forma, jo to sagataves ražošanas laikā arī ir kvadrātveida. Pēc savas struktūras polikristālu krāsa ir neviendabīga, jo arī polikristāliskā silīcija sastāvs ir neviendabīgs un satur daudz dažādu kristālisko silīciju, kā arī nelielu daudzumu piemaisījumu.

3. Runājot par saules moduļu cenu politiku, monokristāliskā silīcija saules baterijas ir nedaudz dārgākas (par aptuveni 10%) nekā polikristāliskā silīcija saules bateriju cena — ja ņemam, protams, to jaudas ziņā. Kā jūs droši vien jau sapratāt, monokristālisko saules bateriju augstās izmaksas galvenokārt ir saistītas ar dārgāku oriģinālā monokristāliskā silīcija ražošanas un attīrīšanas procesu.

Secinājums.

Nedaudz apkopojot teikto, varam pieņemt, ka galvenie parametri, pēc kuriem izvēlamies saules baterijas savai saules elektrostacijai, piemēram, lauku mājai, nav atkarīgi no tajos izmantoto fotoelementu veida. Ja vēlamies ekonomiskāku variantu, tad mūsu izvēle būs uz polikristāliskiem saules moduļiem, kuri ar tādu pašu jaudu būs nedaudz lielāki pēc platības nekā monokristāliskie moduļi, taču tie ir nedaudz lētāki. Pati saules paneļu virsmas krāsa nespēlē nekādu lomu to izvēlē, paturiet to prātā!

Teiksim vēl dažus vārdus par saules paneļu izmantošanu pasaulē pēc to veidiem. Šeit pirmajā vietā ar pārdošanas apjomu 52,9% ir lētāki polikristāliskie saules paneļi, bet otrajā vietā pēc pārdošanas apjoma ir monokristāliskā silīcija paneļi, kuru tirgū ir aptuveni 33,2%. Trešajā vietā pārdošanas ziņā ir amorfie un citi saules paneļi, un to attiecība pret kopējo pārdošanas tirgu ir 13,9% (rakstā mēs tos neapskatījām).