Солнечные элементы n-типа и p-типа
На современном рынке представлены модели с фотоэлектрическими элементами n-типа и p-типа. Пока потребительский спрос фиксируется на модулях второго типа, однако эксперты прогнозируют, что объемы моделей n-типа на рынке будут быстро расти и достигнут 30% к 2028 году. Этому способствуют преимуществ и особенности солнечных элементов n-типа:
- отличаются показателями меньшей деградации, которую вызывает потенциал (PID loss);
- имеют меньшую деградацию, которую провоцирует освещение (LID loss);
- батареи с фотоэлементами n-типа имеют более высокую производительность, более высокие показатели КПД;
- есть возможность производить двусторонние модули, характеризующиеся более высокой удельной мощностью. В такой модели задняя поверхность дает прибавку к показателям мощности — в среднем от 5 до 30%;
- долговечность эксплуатации и гарантия от производителя — даже через 25 лет солнечные батареи с элементами n-типа будут практически иметь такую же мощность, как и в начале эксплуатации.
Солнечные панели с элементами n-типа — перспективный сектор рынка, который развивается во всем мире и завоевывает доверие потребителей с каждым годом.
Какие солнечные батареи лучше?
- мощность и КПД;
- стоимость;
- занимаемая площадь одного модуля (если вы ограничены в площади размещения)
- насколько быстро деградирует в процессе эксплуатации и долговечность модуля;
- технология производства;
Поликристаллические солнечные панели
Солнечные модули на основе поликристаллов кремния — отличный выбор при ограниченности бюджета. Отдельные фотоячейки не имеют срезанных углов, а их поверхность отличается неоднородным темно-синим цветом, который не всегда гармонично можно сочетать с окружающей обстановкой.
По фотоэлектрической ячейке, состоящей из отдельных кристаллов кремния, электронам проходить труднее, чем по монокристаллу. Из-за этого КПД поликристаллических панелей, как правило, составляет 15–17%.
Главное преимущество поликристаллических модулей перед монокристаллическими — более доступная цена. Именно она обеспечила высокую популярность батарей из поликристаллов в 2012–2016 годах.
Какие солнечные батареи выбрать: моно или поликристаллические
Тонкопленочные солнечные панели
Тонкопленочные, или аморфные, солнечные батареи — новейшая разработка. Но это не лучший вариант для использования в традиционных домашних фотоэлектростанциях. А вот для изготовления солнечной черепицы или солнечных фасадов – оптимальное решение на сегодняшний день Для таких фотомодулей характерны равномерный темный цвет поверхности без ярко выраженных границ фотоячеек, легкость и зачастую гибкость.
Аморфные панели изготавливаются путем нанесения тонкого слоя фотоэлектрического материала на твердое основание. В качестве активного вещества применяются в том числе следующие материалы:
Аморфные модули дешевле кристаллических и меньше теряют КПД при рассеянном свете и низкой освещенности. В то же время тонкопленочные панели характеризуются низкой эффективностью и более коротким сроком службы, чем кристаллические.
Обычный КПД для большинства серийных моделей лежит в пределах 10–13%. Но технология активно развивается. Всего несколько лет назад энергоэффективность тонкопленочных моделей не превышала 10%, а сейчас создаются экспериментальные фотоячейки с КПД 23,4%.
Тем не менее пока из-за низкой эффективности и недолговечности использование пленочных солнечных панелей в частных домохозяйствах нецелесообразно. Однако благодаря легкости установки и малой стоимости солнечные батареи этого типа находят широкое применение в промышленных фотоэлектрических системах, где экономия занимаемого пространства не играет важной роли.
Какие солнечные батареи выбрать
Для создания домашней фотоэлектрической установки лучше всего подходят монокристаллические и поликристаллические панели. Первые обеспечивают максимальный КПД, вторые дешевле. Впрочем, совершенствование технологий постепенно сближает поликристаллические и монокристаллические модули как по энергоэффективности, так и по стоимости.
Поэтому при выборе солнечных батарей нужно учитывать не только тип фотоэлектрических элементов, но и множество других факторов, в первую очередь конкретные характеристики, их соответствие условиям эксплуатации и качество изготовления фотопанелей. А также важно уделять внимание правильности выполнения монтажа.
А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!
Особенности изготовления
Существуют две разновидности кремния, используемого для изготовления оборудования для получения энергии:
Монокристаллическое сырье получают посредством выращивания слитков в тиглях, т.е. специальных печах при постоянном вращении. Применение затравочного монокристалла дает возможность добиться кристаллографической ориентации. При производстве мультикристаллического кремния кристаллы затвердевают после процесса химического осаждения паров. Ориентация является произвольной.
В монокристаллическом материале слитки характеризуются круглой формой сечения. Для придания необходимой формы применяется механическая обработка. Нарезка на тонкие пластины осуществляется при помощи алмазных пил.
Мульти- и монокристаллические пластины после тщательного тестирования становятся основой для создания батарей. Спайка элементов между собой производится с использованием проводников. Правильным названием такой совокупности ячеек является солнечный или фотоэлектрический модуль.
При последовательном подключении модулей возникает большее напряжение. При параллельном – увеличение возникающей силы тока. Необходимые электрические параметры модуля дают возможность получить определенную последовательность параллельных и последовательных соединений.
Энергия, которую способны получать солнечные модули, может накапливаться в аккумуляторах или питать какие-либо приборы напрямую.
Солнечные панели — монокристаллические или поликристаллические
Производительность и рабочие особенности
Солнечные батареи с моноячейками обычно обладают большей рабочей эффективностью. Связано это с тем, что КПД моноэлемента выше КПД полиячейки. Несмотря на то, что разница эта не слишком велика в процентном соотношении, для солнечных электростанций она может иметь решающее значение, поскольку производительность батареи должна соответствовать параметрам системы.
Еще один аспект – старение ячеек. Иными словами, потеря производительности с течением времени. Для монобатарей этот показатель несколько ниже, что связано с равномерностью их структуры. Так, если моноячейки стареют за 25 лет примерно на 20%, то для полимодулей падение эффективности может достигать 30%.
Солнечные батареи на разных фотоэлементах обладают и различной стоимостью. Расценки на монокристаллические панели несколько выше (обычно в пределах 10%), что связано с более дорогостоящим технологическим процессом и необходимостью использовать кремний высокой чистоты.
