Выбор солнечных панелей: Моно или поли?

Монокристаллические или поликристаллические солнечные модули: Какие лучше выбрать?

Ваша цель: Установить солнечную фотоэлектрическую систему, которая поможет вам уменьшить расходы на электроэнергию.
Проблема: На рынке очень много разных моделей и типов солнечных модулей, и это вас запутало. одни продавцы утверждают, монокристаллические модули это лучший выбор, другие утверждают, что поликристаллические ничем не хуже (или даже лучше). Кто из них прав?

Когда дело доходит до наиболее подходящих для вашего проекта солнечных модулях, потребитель сталкивается с проблемой выбора. На рынке сейчас много разный солнечных модулей, и все продавцы утверждают, что у них «самые лучшие». Покупателю не просто разобраться в технических характеристиках, узнать достоверную информацию о надёжности и эффективности солнечных модулей.  В основном завлекают низкой ценой, утверждая, что технические параметры не хуже, чем у остальных солнечных панелей. Как и при покупке других товаров, покупатели стремятся получить «самое выгодное предложение», зачастую жертвуя качеством за счет цены.

Стремление снизить цену очень понятно, но связанное с этим снижение качества может очень сильно повлиять на эффективность всей вашей системы солнечного электроснабжения. Поэтому мы постарались сделать небольшое руководство для покупателей, которое поможет вам ориентироваться в море информации о солнечных панелях, продающихся на российском рынке.

В данной статье вы узнаете все о различиях монокристаллических и поликристаллических модулей.

Что такое монокристаллические модули?

Это технология, которая привела к революции в фотоэнергетике. Первые коммерческие монокристаллические модули появились в 1950-х годах и являются самыми первыми и самыми «продвинутыми» модулями на современном рынке. Как видно из названия, солнечные элементы сделаны из единого кристалла чистого кремния. Производители для формирования слитка используют метод Чохральского для постепенного выращивания кристалла кремния из расплава. В качестве «затравки» используется маленький кристалл чистого кремния. По мере роста кристалла вокруг «затравки», его температура кремния постепенно падает, тем самым формируется кристалл чистого кремния цилиндрической формы.

Процесс производства монокристаллического кремния

Монокристаллические модули можно отличить по их однородному цвету и структуре, что является признаком высокочистого кремния.

Что такое поликристаллические модули?

Кристалл поликремния. Из такого нарезаются прямоугольные слитки, а потом пластины.

Поликристаллические солнечные панели сделаны из солнечных элементов с множеством кристаллов. Вместо медленного и очень дорогого процесса выращивания единого кристалла, производители просто опускают кристаллическую «затравку» в ванну с расплавленным кремнием и дают ему остыть. При этом формируются разнонаправленные кристаллы, они небольшие и их много. Из такого большого кристалла нарезаются прямоугольные слитки, а потом из них — пластины. Отсюда и название — мультикристаллические (или поликристаллические, что одно и то же) солнечные элементы

Далее процесс аналогичен производству монокристаллических солнечных элементов. На пластинах формируется p-n переход, наносятся электроды и антиотражающее покрытие.

В чем же разница между монокристаллом и поликристаллом?

Разница между монокристаллическими и поликристаллическими элементами (или как их еще часто называют, «ячейками») определяется их производственным процессом. Монокристаллические солнечные элементы сделаны из единого кристалла. Они более однородны — как по внешнему виду, так и по техническим характеристикам.  Поликристаллические элементы сделаны из блоков кристаллов кремния, что видно при их ближайшем рассмотрении.

Преимущества и недостатки монокристаллических модулей

Преимущества:

  • Монокристаллические солнечные модули имеют самый высокий КПД (современные модули имеют КПД до 22%);
  • Монокристаллические модули занимают меньше места, потому что они имеют больший КПД по сравнению с другими типами солнечных модулей;
  • Монокристаллические модули более долговечны — большинство производителей дает как минимум 25 лет гарантии на такие панели. Причем «стареет» в монокристаллической панели не сам кремний, а то, что его окружает — покрытия, пленки, контакты и проч. Сам монокристалл обладает стабильными характеристиками в течение практически всего срока службы;
  • Считается, что монокристаллические модули лучше работают при низкой освещенности. Однако здесь не все так однозначно, и работа при низкой освещенности больше зависит не от типа кристалла, а от качества исполнения солнечного модуля. Здесь действует общее правило — крупный, известный производитель делает более качественные солнечные панели.

Недостатки:

  • Монокристаллические модули дороже поликристаллических;

Преимущества и недостатки поликристаллических модулей

Преимущества:

  • Они дешевле в производстве, т.к. процесс выращивания поликремния гораздо проще и менее энергоёмкий.
  • Они обычно меньше подвержены влиянию температуры, чем монокристаллические модули.

Недостатки:

  • Т.к. чистота кремния в поликристалле ниже, чем в монокристалле, поликристаллические модули имеют меньший КПД. Современные поликристаллические модули имеют КПД 15-18%.
  • Меньшая эффективность ведет к тому, что для генерации одинакового количества энергии потребуется бОльшая площадь.
Солнечные элементы различных типов

Какие модули выбрать?

Чем больше и чище кристалл кремния, из которого сделаны солнечные элементы, тем они  более эффективны. В результате, монокристаллические модули примерно на 10-15% более эффективны, чем поликристаллические того же размера.

Поликристаллические модули, с другой стороны, часто преподносятся как менее эффективные. Однако их цена за ватт мощности дешевле на 10-20%, чем у монокристаллических солнечных панелей.

И все же, какие солнечные батареи лучше?

Нет однозначного ответа. Ответ зависит от требований вашего проекта. Поликристаллические модули больше подходят для солнечных батарей, устанавливаемых на крышах большой площади, или на земле. Они также подходят для покупателей с ограниченным бюджетом.

Монокристаллические солнечные батареи, с другой стороны, идеальны для мест с ограниченной площадью — маленькие крыши или ограниченное пространство, освещаемое прямыми лучами солнца в течение дня. Они вырабатывают больше энергии с единицы площади.  Более того, эти солнечные панели имеют меньший температурный коэффициент по сравнению с мультикристаллическими модулями (сравнивать имеет смысл модули одного производителя и одного поколения. Например, для модулей JA Solar из монокристалла, температурный коэффициента равен -0,41%/K, а для поликристалла -0,45%/K).

Объемы производства солнечных элементов по типу в 2013-2018

Как видно из приведённого выше графика, основной объем производства на сегодняшний день — это все-таки поликристаллические модули. Рынок выбрал их, т.к. чаще преимущество в цене поликристалла перевешивает преимущество в большем КПД монокристалла.  Однако доля поликристаллических модулей снижается за счет монокристалла и «продвинутых» технологий (гетероструктурные, PERC и т.п.), т.е. тенденция современного рынка уже не только стоимость, но и эффективность солнечных батарей. Это объясняется и тем фактом, что цена различных технологий солнечных панелей все меньше отличается друг от друга при том, что абсолютно все технологии дешевеют из года в год.

Солнечные элементы n-типа и p-типа

В последнее время на рынке все чаще стали появляться модули с элементами n-типа. О различиях типов солнечных элементов мы писали в статье про PERC модули и про вызванную потенциалом деградацию.

В общем случае, солнечные элементы n-типа

  1. Имеют меньшую деградацию, вызванную потенциалом (PID loss)
  2. Имеют меньшую деградацию, вызванную освещением (LID loss). Даже через 25 лет солнечные панели с элементами n-типа имеют такую же мощность, как и в начале эксплуатации. Это подтверждают модули, которые мы раньше продавали и выпускавшиеся краснодарским заводом «Солнечный ветер».
  3. Более высокая производительность (т.е. выработка кВт*ч в течение года)
  4. Можно делать двусторонние модули, которые имеют более высокую удельную мощность. Задняя поверхность может давать прибавку мощности от 5 до 30%. Например, краснодарские модули имеют мощность с тыльной стороны около 50% от фронтальной, но, т.к. с тыла модули освещаются только отраженным светом (от снега, светлого песка, земли и т.п.), то реальная прибавка к мощности у двусторонних модулей составляет 10-15%.

Курьезы солнечной энергетики

В свете вышесказанного особенно забавными выглядят так называемые «обзоры», которые можно найти в youtube.

Автор сравнивает модули разных поколений. Моно — с 2 шинами, поли — с 3 шинами. При переходе от 2 к 3 шинам, также как и переходе к стандартным сейчас 4 токосъемным шинам, эффективность солнечных элементов растет на несколько процентов. Потому разница в мощности — не из-за типа кристалла, а из-за поколения и качества исполнения солнечных элементов. Тем более, что у торговой марки, которую «обозревает» автор, источник солнечных элементов неизвестен, и от партии к партии могут применяться элементы различных производителей.

Иногда на просторах интернета можно прочитать и такой «бред»:

Наиболее эффективны в пасмурную погоду кремниевые поликристаллические батареи, хорошо поглощающие не только прямое солнечное излучение, но и рассеянный свет, проникающий через облака. Связано это с тем, что в поликристаллических элементах кристаллы кремния ориентированы не упорядоченно, а хаотически, что, с одной стороны, снижает эффективность батареи при прямом падении солнечного излучения, а, с другой, снижает ее незначительно при характерном для пасмурной погоды рассеянном освещении.

Конечно же, никакого эффекта на преобразование рассеянного света разное направление кристаллов не имеет. Написавший эти строки не имеет представления о том, как работает солнечный элемент. Нет данных, доказывающих, что поликристаллические элементы лучше преобразуют рассеянный свет, чем монокристаллические. Больше разницы можно увидеть между работой элементов p-типа и n-типа, нежели между моно- и поликристаллом. Разница в работе солнечных элементов при разной освещённости в основном определяется качеством изготовления и технологии, а не типом кристалла. Есть конкретные поликристаллические модули, которые работают лучше конкретных монокристаллических. Которые в свою очередь могут работать лучше других поликристаллических. Как обычно, чем крупнее и известнее производитель, тем более предсказуем результат и лучше качество. Именно поэтому мы всегда рекомендуем к покупке известные и проверенные бренды солнечных панелей. Все они перечислены в нашем Интернет-магазине в разделе «Солнечные панели«, а также на нашем сайте в разделе «Солнечные батареи«.

Заключение

Несмотря на то, что между разными типами модулей есть различия, нет однозначного ответа, какой солнечный модуль удовлетворяет всем возможным требованиям лучше всего. Тип модуля выбирается в зависимости от характеристик вашего объекта и требований к установке.

Если вы не ограничены в бюджете и хотите достичь максимального срока службы и максимальной выработки энергии за срок службы солнечной панели, и вам важна площадь, занимаемая солнечной батареей — выбирайте монокристалл. Если есть ограничения в деньгах и нет ограничений по площади установки солнечной батареи и вы не гонитесь за максимальным показателем выработки кВт*ч за срок службы солнечной панели — смело покупайте поликристаллические модули.

«Ваш Солнечный Дом» всегда поможет вам с выбором солнечных панелей. Как лидеры рынка с огромным опытом, мы всегда сможем вам подсказать, какой солнечный модуль и какая технология наиболее подходят вам для решения вашей специфической задачи.

Эта статья прочитана 191 раз(а)!

Продолжить чтение

  • 10000
    Солнечные элементы Структура солнечного элемента из кремния 1. свет (фотоны)   2. лицевой контакт  3. отрицательный слой 4. переходной слой  5. положительный слой  6. задний контакт Солнечные элементы (СЭ) изготавливаются из материалов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в электричество. Большая часть из коммерчески выпускаемых…
  • 10000
    Деградация солнечных панелей, вызванная потенциалом PID (Potential induced degradation) приводит к снижению эффективности солнечной батареи со временем. Некоторые виды PID обратимы, некоторые нет, и представляют проблему для солнечных панелей. В статье описаны причины PID, методы ее определения и предотвращения.  Наиболее…
  • 10000
    Технология солнечных элементов PERC: Почему она будет доминировать в ближайшем будущем? Последние несколько лет технология изготовления солнечных элементов PERC является одним из фаворитов научно-исследовательских работ в фотоэлектрической индустрии. PERC означает Passivated Emitter Rear Contact (пассивированный эмиттер задний контакт), и означает…
  • 10000
    Солнечные модули: общая информация Наш ассортимент фотоэлектрических модулей включает монокристаллические и поликристаллические модули мощностью от 10 до 320 Вт, а также аморфные кремниевые модули мощностью 120 Вт. В продаже имеются фотоэлектрические модули пиковой мощностью от 5 до 320 Вт. Фотоэлектрические…
  • 10000
    Руководство для покупателя по выбору солнечных панелей Каргиев В.М., "Ваш Солнечный Дом" Общее правило при покупке солнечных модулей Ситуация на рынке солнечных модулей Мифы продавцов солнечных панелей Как отличить хорошие модули от плохих? На какие параметры обращать внимание при покупке…
  • 10000
    Тонкопленочные фотоэлектрические модули из аморфного кремния Тонкопленочные технологии часто рассматривают как будущее фотоэлектрической энергетики, несмотря на то, что в настоящее время около 83% всех производимых в мире солнечных модулей - кристаллические. Тем не менее, технологии тонкопленочных модулей развиваются очень быстро,…

Google рекомендует

Реклама

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *