Полікристалічні чи монокристалічні сонячні панелі: що вибрати?
181
Використання зелених технологій дозволяє забезпечити будинок резервним джерелом енергії і зробити житло автономним. Великі масиви сонячних батарей здатні забезпечити електрикою ферми, цехи та цілі селища в районах без центрального електропостачання.
Хороша інсоляція, особливо на півдні України, сприяє високій генерації протягом року. Але ефективність сонячних електростанцій багато в чому залежить від того, наскільки правильно підібрано основу. Полікристалічні та монокристалічні сонячні панелі мають свої особливості, переваги та недоліки.
Що таке сонячні панелі
Сонячні панелі дозволяють ефективно перетворювати енергію Сонця на електричну. На відміну від застарілих сонячних колекторів, у яких енергія вироблялася багатоступінчасто завдяки нагріванню води та роботі турбіни, принцип дії сонячних станцій ґрунтується на фотоелементах.
Напівпровідникові кремнієві фотоелементи вловлюють та перетворюють сонячну енергію безпосередньо, знижуючи втрати та роблячи процес дешевшим.
Об’єднані в електричний ланцюг фотоелементи формують сонячні панелі – монокристалічні чи полікристалічні.
Типи сонячних панелей: огляд
За типом моно- або полікристалів кремнію, які використовують у сонячній панелі, їх поділяють на:
- ● монокристалічні;
- ● полікристалічні.
Існують панелі з аморфного кремнію. Вони називаються тонкоплівковими і використовуються рідше через дорожнечу та меншу ефективність.
Найбільш високий коефіцієнт фотоелектричного перетворення та адекватне співвідношення вартості та ККД мають кремнієві сонячні панелі. Монокристалічні та полікристалічні батареї можна розрізнити візуально.
У монокристалічних використовуються чисті монокристали кремнію. Вони виготовляються у зливках у формі циліндрів, після чого гладкі чорні фотоелементи збираються у чорні панелі із закругленими краями.
У полікристалічних батареях застосовуються полікристали або вторинна сировина з них, яку попередньо плавлять, а потім заливають у форми. Тому полікристалічні панелі сині, з прямими кутами, іноді неоднорідні, а тому менш енергоефективні, ніж монокристалічні.
Монокристалічні сонячні панелі
Для виготовлення монокристалічної сонячної панелі використовуються найкращі сорти кремнію. Він формується у стрижнях, ріжеться на пластини і збирається в комірки з високим показником продуктивності. Монокристалічні панелі:
- ● довговічні та надійні;
- ● здатні вловлювати навіть розсіяне світло;
- ● високопродуктивні – для ефективної генерації не потрібні великі площі фотоелементів;
- ● можуть досягати 22% ККД.
Серед недоліків можна виділити копіткий процес виробництва та дорожнечу чистої сировини. Це призводить до того, що вартість монокристалічної сонячної панелі буде на 20-30% дорожчою за аналогічну полікристалічну батарею.
Тому монокристалічні батареї можна зустріти лише у 30% сучасних сонячних електростанцій. Вони найчастіше використовуються для електропостачання промислових об’єктів чи підприємств, котрим критично важлива ефективність перетворення сонячної енергії на електричну.
Полікристалічні сонячні панелі
Щоб зробити полікристалічну сонячну батарею, окремі фрагменти кремнію сплавляються у пластини квадратної або прямокутної форми з гострими краями. Полікристалічні сонячні панелі:
- ● дешевші;
- ● більш екологічні – для їхнього виробництва можна використовувати вторинну сировину;
- ● мають непоганий ККД до 18%.
Полікристалічні батареї менш ефективні, ніж монокристалічні. До того ж чутливі до температури та швидше нагріваються, що призводить до зниження продуктивності.
Для домашніх міні-електростанцій полікристалічних панелей вистачить. Їх простіше придбати через низьку вартість. Ефективності більш ніж достатньо для забезпечення житлового будинку або невеликої ферми електрикою.
Порівняння монокристалічних та полікристалічних панелей
Завдяки своїм властивостям монокристалічні панелі здатні вловлювати в середньому на 4-5% сонячної енергії більше, ніж аналогічні полікристалічні установки. У спекотні літні місяці, коли інсоляція максимальна, полікристалічні батареї перегріваються сильніше, що істотно знижує їхню ефективність.
Монокристалічні батареї служать в середньому на 10 років довше. Отже, їх переробка у довгостроковій перспективі приносить менше шкоди екології.
Як вибрати сонячні панелі
Для сільськогосподарських чи виробничих підприємств варто вибрати сонячні панелі монокристал. Вони займають менше корисної площі та окупаються на 2-3 роки швидше, ніж полікристалічні, за рахунок високого ККД.
Вибирати тип фотоелементів варто виходячи з цілей використання та необхідної потужності. Якщо потрібний великий обсяг генерації і є можливість вкласти великі суми, монокристалічні батареї дозволять зібрати високоефективні станції. Якщо потрібна міні-СЕС для приватного будинку або квартири на високому поверсі, сонячної станції на 2 кВт для побутового використання буде достатньо.
Її можна зібрати із 16 шт. монокристалічних сонячних панелей на 12 вольт або полікристалічних батарей, які обійдуться щонайменше на 15% дешевше.
Недотримання рекомендацій щодо встановлення, затінювання або неправильне під’єднання до кола можуть призвести до того, що обидва види панелей працюватимуть малоефективно. Для розрахунку кількості панелей, проєктування мережі та монтажу батарей краще звертатися до фахівців, яким врахують усі нюанси та не допустять пошкодження фотоелементів під час встановлення.
Нові тенденції та технології
Розвиток альтернативної енергетики призводить до появи нових технологій, які дозволяють позбутися недоліків моно- та полікристалічних фотоелементів. Все частіше в сонячних електростанціях використовуються гібридні панелі та комбіновані рішення.
Гібридні моделі вирішують одну з головних проблем сонячних панелей – надмірне нагрівання. Збільшення температури понад 25°С на кожен наступний градус призводить до втрати 0,02 В напруги.
Навіть у північних регіонах України вдень панель може нагріватися до 40-50°С. Системи охолодження, що використовуються в гібридних батареях, дозволяють знизити температуру фотоелементів, а зайве тепло направити в баки з водою, яка може використовуватися для опалення або гарячого водопостачання.
Купити полікристалічні сонячні панелі, монокристалічні батареї або комбіновані системи для одночасного використання теплової й електричної енергії, можна як для підприємств, так і для побутового використання.
Перспективність та доступність альтернативної енергетики дозволяють легко впроваджувати її у вже готові мережі та використовуватися як резервне або автономне живлення.
Висновок
Зростання цін на енергоносії та перебої з електропостачанням підвищують інтерес споживачів до альтернативної енергетики. Відновлювані джерела енергії більше не є чимось незвичайним.
А побачити полікристалічні сонячні батареї чи монокристалічні фотоелементи можна на дахах міських багатоповерхівок, приватних будинків та муніципальних будівель.
Залежно від бюджету та наявності вільних площ споживачі можуть вибирати тип панелей або встановлювати гібридні станції. Якщо розглядати панелі з однаковою потужністю, суттєвої різниці у продуктивності не буде. При цьому монокристалічні займуть менше місця, але коштуватимуть дорожче.
Залишилися побажання, поділіться своїм відгуком
Тут поки немає відгуків, будьте першим
Статті на тему
"Енергія сонця"
Дякуємо за відгук
Найсвіжіше на порталі
