Mono- és polikristályos fotovoltaikus modulok alkalmazásának gyakorlata napelemekben

A cikk a szilícium mono- és polikristályok gyakorlati felhasználását tárgyalja a különféle típusú modern napelemek gyártásában, valamint a meglévő típusú napelem modulok közötti különbségeket.

Sok ember a földön még mindig nagymértékben függ olyan energiaforrásoktól, mint a gáz, tűzifa, fűtőolaj, kerozin stb., amelyek tovább károsítják a környezetet. Ezért az alternatív energiaforrások – például szél, napsugárzás, vízenergia – bevezetése ökológiai, erkölcsi és gazdasági szempontból egyaránt előnyös számukra.

Az emberiség jövőbeni fejlődése során a nem megújuló energiaforrások nagy valószínűséggel elhagyják az energia színterét, és átveszik a helyüket. megújuló energiaforrások, mint a szél-, víz- és napenergia. A napsugárzás energiájáról és az emberek általi felhasználásának lehetőségéről szól, és ma cikkünkben beszélünk veled.

Mik azok a monokristályos és polikristályos fotovoltaikus modulok?

Jelenleg az összes típusú napelem közül a lakosság körében a legelterjedtebbek a napelemek: a monokristályos és a polikristályos, amelyek közül az utóbbiakat gyakran "multikristályos napelemeknek" is nevezik.

Monokristályos panelek.

Egy szerkezetileg monokristályos panel több tíz szilíciumból áll PV modulokegy panelbe gyűjtve. Ezek a fotovoltaikus cellák megbízható és tartós üvegszálas házba vannak szerelve, amely jó védelmet nyújt ezeknek a fotovoltaikus moduloknak mind a por, mind a légköri nedvesség ellen.

A napelemek ilyen paneltervezése lehetővé teszi, hogy különféle körülmények között működjenek – mind a tengeren, mind a szárazföldön. A napelemekben a napenergia elektromos energiává történő átalakulása a napelemek fotovoltaikus moduljaiban bekövetkező energiaátalakítás fotoelektromos hatása miatt következik be.

A monokristályos napelemek gyártásának anyaga az ultratiszta szilícium, amelyet az elektronikai félvezető eszközök gyártásához is használnak, és amelyet a modern ipar is jól átvett. A szilícium egykristály rudak lassan növekednek, és kihúzzák a szilícium olvadékból, majd 0,2-0,4 mm vastag darabokra vágják, és utólagos feldolgozásuk után már felhasználják napenergiát alkotó fotovoltaikus cellák előállítására. panelek.

A modern napelemek használatának gyakorlata azt mutatja, hogy évek óta létezik az egyik legnépszerűbb és legkeresettebb a világon a monokristályos napelem. A monokristályos panelek hatásfoka hozzávetőlegesen 15-17%.

Polikristályos panelek.

A szilíciumolvadék lassú lehűtésekor polikristályos szilíciumot nyernek belőle, amiből polikristályos napelemeket készítenek, ilyenkor a szilíciumkristályok olvadékból való kivonása teljesen elmarad, maga a folyamat pedig kevésbé munkaigényes mint a monokristályos szilícium gyártásánál és ennek megfelelően az ilyen napelemek olcsóbbak. A polikristályos szilícium jelentős hátránya azonban, hogy olyan szemcsés határvonalakkal rendelkezik, amelyek kissé rontják a minőségét.

A polikristályos napelemek (modulok) váza alumíniumból készül és speciális korróziógátló keverékkel van bevonva, ami fekete. Az ilyen szerkezetek kiváló minőségét és tartósságát itt úgy érik el, hogy biztonságosan rögzítik a fóliát az egyes keretek hátulján, és szorosan lezárják az éleket. A polikristályos napelemek minden elemét speciális laminátum borítja, amely ellenáll a szélsőséges hőmérsékleteknek, valamint a hó és eső hatásainak.

Annak érdekében, hogy megválaszolhassa azt a kérdést, hogy melyik a jobb - a "mono" vagy a "poli" kristályok, és ennek megfelelően a napelemek típusai, először meg kell értenie különbségeiket és hasonlóságaikat.

A fő különbségek a "mono" és a "poli" kristályos típusú napelemek között.

1. A fő és alapvető különbség e két típusú napelem között a napenergia elektromos árammá történő átalakításának hatékonysága. A mai monokristályos panelek a tömeggyártás során legfeljebb 22%-os, az űrtechnológiában használtak pedig akár 38%-os napenergia-átalakítási hatásfokkal rendelkeznek. Ez a szilícium egykristály nyersanyag tisztaságának köszönhető, amely az ilyen akkumulátorokban eléri a 100% -ot.

A kereskedelemben kapható polikristályos panelek esetében a napenergia elektromos árammá alakításának hatékonysága jóval alacsonyabb, mint a monokristályos paneleké, és legfeljebb 18%. Az ilyen típusú akkumulátorok ilyen alacsony hatékonysági mutatói annak a ténynek köszönhetők, hogy gyártásukhoz nemcsak tiszta primer szilíciumot használnak, hanem újrahasznosított napelemekből származó nyersanyagokat is. Könnyű, így a különböző típusú akkumulátorok azonos teljesítményével - a méretük kisebb lesz.

2. A megjelenéssel kapcsolatban - figyeljen a következőkre. A monokristályos napelemek sarkai lekerekítettek és felületük sík. Formájuk kereksége itt azzal függ össze, hogy a monokristályos szilíciumot az előállítás során hengeres nyersdarabokban nyerik. A polikristályos napelem modul cellák négyzet alakúak, mert a gyártás során a nyersdarabok is négyzet alakúak. Szerkezeténél fogva a polikristályok színe heterogén, mivel a polikristályos szilícium összetétele is heterogén, és sok különböző kristályos szilíciumot, valamint kis mennyiségű szennyeződést tartalmaz.

3. Ami a napelem modulok árpolitikáját illeti, a monokristályos szilícium napelemek valamivel drágábbak (kb. 10%-kal), mint a polikristályos szilícium napelemek – ha természetesen kapacitásukat vesszük. Amint azt valószínűleg már megértette, a monokristályos napelemek magas költsége elsősorban az eredeti monokristályos szilícium gyártási és tisztítási költségesebb eljárásához kapcsolódik.

Következtetés.

Egy kicsit összefoglalva az elmondottakat, feltételezhetjük, hogy azok a fő paraméterek, amelyek alapján napelemeket választunk naperőművünkhöz, például egy vidéki házba - nem függenek a bennük használt fotovoltaikus cellák típusától. Ha gazdaságosabb változatot szeretnénk, akkor a polikristályos napelem modulokra esik a választásunk – amelyek azonos teljesítmény mellett valamivel nagyobbak a területükön, mint a monokristályos modulok, de valamivel olcsóbbak. A napelemek felületének színe önmagában nem játszik szerepet a kiválasztásuknál, ezt tartsd szem előtt!

Mondjunk még néhány szót a napelemek világviszonylatban való használatáról típusok szerint. Itt az első helyen, 52,9%-os értékesítési volumennel az olcsóbb polikristályos napelemek állnak, a második helyen pedig az eladások tekintetében a monokristályos szilícium panelek állnak, amelyek mintegy 33,2%-os a piacon. A harmadik helyen az amorf és egyéb napelemek állnak az eladások tekintetében, arányuk a teljes értékesítési piachoz viszonyítva 13,9% (a cikkben nem vettük figyelembe).