Какие солнечные батареи лучше — монокристалл или поликристалл?
Ответить на вопрос, какие солнечные батареи лучше, монокристалл или поликристалл, можно только после внимательного рассмотрения особенностей, конструкции и прочих параметров обоих разновидностей. Четкое понимание разницы между ними позволит выбрать оптимальный вариант для создания частной СЭС, сэкономить деньги, получить наиболее эффективную и долговечную систему подачи электроэнергии.
Итак, моно- или поликристаллический солнечный модуль — что лучше? Рассмотрим вопрос по порядку.
Что такое монокристаллическая солнечная батарея?
Монокристаллическая солнечная батарея представляет собой срез с единого кристалла кремния, полностью однородного и монолитного. Этот вид конструкции демонстрирует максимальную эффективность и значительно превосходит все аналоги по характеристикам, стабильности и долговечности.
Внешне их легко отличить от альтернативных конструкций — панели имеют черный цвет и по всей площади оснащены металлическими пластинками, расположенными в узловых точках решетки. Монокристаллические элементы имеют срезанные углы, поскольку изготовлены из заготовки цилиндрической формы. Если не устанавливать защитные элементы, между отдельными панелями будет накапливаться пыль, попадать и замерзать вода, что приведет к разрушению модуля.
Изготовление
Главное, чем отличаются монокристаллы от поликристаллов —это сложность в изготовлении. Монокристалл долго выращивается и требует для этого создания определенных условий.
- Используется небольшой кусочек чистого кремния, который помещают в расплав.
- Он становится основой для кристалла, который начинает расти, увеличиваться в размерах.
- Когда его величина достигает заданных параметров, процесс останавливают, а полученный цилиндр нарезают на тонкие пластинки. Это и есть заготовки для монокристаллических солнечных панелей.
- Затем их шлифуют, наносят защитное покрытие и устанавливают контактные проводники.
- Последний этап — сборка отдельных фотоэлектрических элементов в солнечные модули с заданными параметрами.
Преимущества
К преимуществам монокристаллических панелей следует отнести:
- эффективность, превышающая показатели всех остальных видов солнечных панелей. Она достигается за счет структурированности кремния, позволяющего добиться КПД в 17-22 %
- малая площадь панелей по сравнению с другими конструкциями
- долговечность монокристаллических панелей составляет до 25 лет, что не способны продемонстрировать альтернативные разновидности
- способность работать в условиях низких температур
- панели демонстрируют довольно высокую производительность даже в условиях слабой освещенности
Преимущества, которые показывают солнечные панели монокристаллические перед другими конструкциями, в значительной степени нивелируются их отрицательными качествами.
Недостатки
К недостаткам монокристаллических модулей относят:
- высокая стоимость. Процесс производства занимает много времени, требует создания специфических условий роста кристаллов. Кроме того, приходится поддерживать эти условия в неизменном состоянии в течение длительного времени. Это увеличивает себестоимость конечной продукции, и снизить ее производителям пока не удается
- чувствительность панелей к появлению загрязнений, затенения части поверхности. Это отрицательно воздействует на производительность всей сборки модулей, но может быть устранено установкой микроинверторов. Они выравнивают режим работы всех модулей, но еще больше увеличивают суммарную стоимость солнечных батарей
Основным недостатком, ограничивающим использование монокристаллов, является чрезмерно высокая цена. Пользователи, подсчитав сумму вложений, предпочитают более дешевые поликристаллы.
Стоимость
Цена монокристаллических солнечных панелей малой мощности мало отличается от поликристаллических образцов. Например, 30-ваттный модуль стоит 2100 руб. против 1700 руб. для поликристаллической панели той же мощности.
Однако, с увеличением производительности и размера панели разница в стоимости заметно увеличивается. Учитывая необходимость приобретать несколько панелей, ценовое преимущество поликристаллов возрастает. При этом, преимущество монокристаллов по всем позициям никем не оспаривается, единственным критерием становится ценовой фактор.
Что такое поликристаллическая батарея
Поликристаллические солнечные батареи изготавливаются по другой технологии. Она значительно проще, что делает методику более предпочтительной как для производителей, так и пользователей. Несколько упрощенно, технологический процесс состоит из нескольких этапов:
- нагрев кремния до точки плавления
- розлив полученного расплава по формам
- нарезка остывших брикетов на тонкие пластинки
- шлифовка, нанесение токопроводящих дорожек
- нанесение слоя защиты
Отсутствие длительного процесса естественного выращивания кристалла значительно ускоряет и упрощает процесс изготовления, но качество панелей получается намного ниже. Вся площадь фотоэлемента разделена на мельчайшие частицы. ориентированы в разные стороны. От этого процесс образования электронов при попадании фотонов света делается менее интенсивным.
КПД, который способны продемонстрировать поликристаллические панели, не превышает 12-18 %, что заметно ниже показателя монокристаллических компонентов.
Отличить внешне, монокристалл или поликристалл является базовым компонентом, очень легко. Если первый имеет черный цвет, то модули второго типа синие и не оснащены никакими дополнительными элементами на лицевой поверхности. В зависимости от производителя и особенностей технологии оттенок может быть более светлым или темным, но он всегда синий.
Преимущества
Если возникает вопрос — монокристаллические и поликристаллические солнечные модули, что лучше — надо детально рассмотреть их достоинства. Преимуществами поликристаллов считают:
- более быстрый и экономичный способ изготовления
- отставание по всем параметрам от монокристаллов не слишком значительное
- стоимость поликристаллических модулей примерно на 20 % ниже, что при покупке больших партий создает большую экономию
Необходимо учитывать, что у некоторых производителей (например, у одного из лидеров мирового рынка компании Trina Solar) более высокие показатели демонстрируют солнечные панели поликристаллические. Они превосходят монокристаллы на 2,6 % по производительности, хотя по другим параметрам они примерно равны. Однако, у других производителей такого первенства не наблюдается.
Недостатки
К недостатками поликристаллических панелей принято относить:
- КПД этих конструкций составляет всего 12-18 %
- уровень производительности ниже
- долговечность поликристаллов примерно такая же, но со временем показатель производительности заметно падает
- размер панелей на 20 % больше, чем у монокристаллических модулей той же производительности. Это играет важную роль при необходимости разместить их в условиях ограниченного пространства — на крыше или иной поверхности
Необходимо учитывать, что недостатки поликристаллических панелей не настолько существенны, чтобы пользователи в массовом порядке отказались от их применения. Наоборот, спрос на эти конструкции гораздо выше, чем на все альтернативные разновидности. Он вызван оптимальным на сегодняшний день соотношением стоимости и параметров модулей.
Стоимость
Цены на поликристаллические солнечные батареи примерно на 10-15 % ниже, чем на монокристаллические модули. Это позволяет получить заметную экономию при создании полнофункциональной СЭС с набором приборов и большим количеством панелей.
Учитывая, что долговечность поликристаллических солнечных батарей составляет около 30 лет (хотя достоверной статистики на этот счет пока никто не собрал), общий порядок цен способствует однозначному выбору этих разновидностей. Кроме того, периодически панели приходится менять, и в этом вопросе более доступная стоимость определяет выбор пользователей. 100-ваттная панель стоит около 6000 руб, а 300-ваттная — около 18000 руб. Порядок цен зависит от производителя, у некоторых компаний ценовые запросы гораздо выше.
В чём же разница?
Итак, если имеется монокристаллическая и поликристаллическая солнечная панель, разница между ними находится в плоскости себестоимости и эффективности. Изготовление монокристаллов обходится дорого и требует большого количества времени. Другой тип панелей производится намного быстрее, что делает себестоимость гораздо ниже. Соответственным образом отличаются технические характеристики модулей.
Рассматривая поликристаллические или монокристаллические солнечные батареи, следует учитывать эти факторы и принимать во внимание условия эксплуатации модулей. Монокристаллы не переносят загрязнения лицевой поверхности, тогда как поликристаллы к этому более устойчивы. Сравнение этих видов производилось в лабораторных условиях, которые на практике организовать невозможно.
Какие модули выбрать?
Выбор оптимального варианта надо производить по сочетанию стоимости, качества и технических показателей. Руководствоваться только конструкцией — неправильно, такой подход может стать причиной нерационального расхода денег. Надо произвести тщательный расчет потребностей дома в электроэнергии, прибавить необходимый запас на непредвиденные ситуации и на падение производительности с увеличением срока службы.
Руководствуясь этими данными производят подбор наиболее соответствующих солнечных модулей. Приоритет монокристаллов очевиден, но, если расходы на них слишком велики, вполне можно заменить на более доступные поликристаллические модули.
Какие солнечные панели лучше — монокристаллические или поликристаллические?
Монокристалл или поликристалл? Каждый покупатель задается данным вопросом перед покупкой. В обоих случаях, панели для электростанции изготавливаются из кремния. Ведь благодаря солнцу, в данном материале образуются свободные электроны, которые и отвечают за движение тока. Однако, несмотря на аналогичный принцип действия, солнечные панели поликристаллические или монокристаллические существенно отличаются по цене, а также своим техническим характеристикам.
Поликристаллический модуль
Название подсказывает, что панель строится из множества кристаллов. В данном случае они не выращиваются, а происходит простая переплавка уже готового кремния с дальнейшим формированием необходимых геометрических форм. В производстве поликристаллических панелей могут даже использоваться монокристаллы, которые оказались непригодны. Пластины хрупкие, ведь их толщина меньше 1 мм, поэтому они наклеиваются на специальную подложку и далее окрашиваются. Когда панель сформирована, наступает последний этап – установка рамки и надежная герметизация. Используя некондиционные монокристаллы, батареи поликристаллического типа обходятся дешевле в производстве, однако их КПД ниже – на уровне 17-18%.
Монокристаллический модуль
Панели этого вида изготавливаются сложным методом выращивания кристалла. Панель имеет однородный цвет и состоит из множества квадратов. Однородность цвета указывает на то, что в производстве был использован высококачественный кремний. После разрезания на тонкие пластины, получаются компактные и одновременно мощные конструкции. Данный тип кристаллов помогает экономить пространство, а также он не рассеивает свет. КПД высокий именно благодаря тому, что вся поверхность панели используется эффективно. Немаловажный факт – монокристаллические батареи окупаются быстрее, по сравнению с поликристаллическими.
Монокристалл и поликристалл (внешний вид первых связан с особенностями кремниевой решетки)
Серьезное сравнение значимых для потребителя характеристик
Нужно серьезно изучить характеристики панелей, прежде чем сделать выбор, ведь от этого зависит многое: окупаемость, эффективность, долговечность. Будущему владельцу стоит обратить внимание на следующие параметры:
- Деградация в процессе эксплуатации;
- Фоточувствительность;
- Температурный коэффициент;
- Стоимость;
- Суммарная годовая производительность.
Деградация кристалла
Потенциал LIDloss – это параметр характеризующий деградацию или износ панели, который спровоцирован постоянным воздействием солнечного света. Чтобы оценить данный показатель, необходимы постоянные замеры мощности солнечных батарей на протяжении многих лет. Например, за 25 лет монокристалл лишился лишь 5% мощности, а поликристалл 10%.
Фоточувствительность
Важный параметр, который характеризует способность панели эффективно захватывать солнечные лучи в пасмурную погоду и под разными углами. Местность, где много солнечных дней в году, позволяет особо не обращать внимания на данный показатель. Если же светлых дней немного, фоточувствительность – это решающий фактор. На практике хорошо себя показывают поликристаллические батареи, ведь они способны одинаково эффективно захватывать отраженные и прямые солнечные лучи.
Температурный коэффициент
Солнечный свет нагревает предметы, ведь так устроена физика. Солнечные панели также подвержены нагреванию, что в свою очередь может влиять на процесс выработки тока при помощи свободных электронов. При нежаркой погоде, поверхности панелей могут нагреваться до 65 °C, а особо знойные дни, даже до 85 °C. Большой нагрев существенно снижает КПД, что естественно ведет к понижению мощности. Зачастую производитель указывает максимальную мощность при нормальной температуре, которая составляет 25 °C. Вот в чем заключается главная особенность температурного коэффициента. Качественные монокристаллические панели имеют более темную окраску, поэтому нагреваются более интенсивно.
Стоимость
Часто покупатели ориентируются исключительно на стоимость, выделяя небольшой бюджет на домашнюю электростанцию. Если рассматривать вопрос только в этой плоскости, то поликристалл более доступный вариант. Даже сравнивая цены одного производителя, разница между монокристаллом и поликристаллом будет около 20%.
Суммарная годовая выработка
Люди устраивают солнечные электростанции дома, чтобы существенно экономить бюджет за счет коммунальных платежей. Поэтому нужно знать, сколько отдельная батарея сможет выработать электрической энергии. Это также позволить вычислить срок окупаемости панелей. Для сравнения, поликристаллические батареи могут за год выдать на 30% больше энергии, чем поликристаллические. Данная цифра зависит от общего количества ясных дней и качества батарей.
Классическое устройство панели принцип работы
Какой тип солнечных панелей выбрать?
Монтаж и эксплуатация домашней солнечной электростанции связан с некоторыми сложностями и финансовыми затратами. Однако преимущества неоспоримы – экономия семейного бюджета, некоторая энергонезависимость и в какой степени забота об окружающей среде. Поликристалл и монокристалл обладают своими преимуществами и недостатками, однако в любом случае они помогут значительно снизить цифру в платежке за электроэнергию. При выборе типа солнечных батарей, нужно исходить из следующих параметров:
- Наличие свободного места;
- Бюджет;
- Личные предпочтения человека.
Бюджет проекта. Часто выбор того или иного типа солнечных панелей зависит от наличия средств у потребителя, что совсем не удивительно. Хорошая новость для тех, кто еще не определил бюджет будущей электростанции, ведь Госдума в 2019 году одобрила «Закон о микрогенерации». Теперь каждый владелец панелей, сможет отдавать свою электроэнергию в сеть, получая за это вознаграждение от государства. Если потребление будет больше собственной генерации, нужно будет оплатить только разницу. Ежемесячные счета за электроэнергию станут более скромными, а может вообще отрицательными, если домашняя электростанция будет полностью покрывать потребление. Возможно, стоит пересмотреть проект солнечных панелей – нарастить мощность, выбрать более эффективные монокристаллические.
Личные предпочтение. Некоторые владельцы домов хотят, чтобы панели идеально сочетались с экстерьером дома. Тогда нужно учитывать, что монокристаллические и поликристаллические батареи будут выглядеть совершенно по-разному. Первые вариант будет более темными, почти черными, а второй – синим. А еще нужно хорошо ознакомиться с компанией производителем, чтобы он был надежным и проверенным. От этого зависит качество исполнения и долговечность изделий.
Свободное место для установки. Важный вопрос, ведь панели требуют довольно много места для установки, к тому же, место должно быть подходящим. В противном случае, эффективность будет низкой, что неприемлемо. Когда свободного пространства практически нет, монокристалл будет наиболее предпочтительней, ведь он компактный и мощный. С их помощью получиться площадь использовать по максимуму. К тому же монокристаллическая панель позволит быстрее окупить вложения. Когда участок позволяет выделить много места под будущую электростанцию, тогда также хорошо подойдет и поликристалл. С учетом меньших затрат на приобретение батарей, данное вложение окажется не менее рациональным.
Варианты установки панелей
За альтернативной энергетикой будущее, которое наступает уже сегодня! Благодаря «Закону о микрогенерации» вопрос покупки солнечных панелей стал как никогда актуальным. Ведь можно не только хорошо экономить, но и даже зарабатывать при должных вложениях.
Полезное видео о солнечной электростанции:
Поликристаллические или монокристаллические? Какие солнечные панели лучше?
Итак, солнечные батареи — это устройства, которые преобразуют солнечную энергию в электричество. На первый взгляд, данный алгоритм достаточно прост. Но он достигается благодаря посредничеству кремния — важнейшего минерала, используемого в фотовольтаике. Данный химический элемент довольно распространен в природе, при этом постоянный технологический прогресс его обработки способствует постоянному снижению цен на солнечные батареи.
Важнейшим преимуществом таких устройств является их экологичность. Отсутствуют вредные излучение, выбросы, отходы. Такие источники энергии, как солнечные батареи, являются достаточно надежными. Безусловно, они имеют и недостаток — это непостоянство. То есть, при пасмурной погоде генерация понижается, а ночью — вообще прекращается.
Разновидности солнечных панелей
При выборе солнечных панелей возникает вопрос — какой тип солнечных панелей эффективнее? Они подразделяются на 2 типа:
1. Монокристаллические.
2. Поликристаллические.
Как уже было отмечено, солнечные батареи производятся из кремния. Основа этого материала — кристаллы. Итак, что такое кристалл? При производстве сначала происходит процесс расплавления кремния. Создается так называемый кремниевый стержень, а вокруг него появляется кристалл. После этого, монокристалл разрезают на нужное количество частей, которые и будут компонентами для солнечной батареи. Данная технология энергозатратная, поэтому и цена монокристаллических солнечных панелей высокая.
Для производства поликристаллических панелей применяется другая технология. При этом частично используются остатки от обработки монокристалла. Такой метод не требует больших затрат, поэтому поликристаллические панели стоят дешевле монокристаллических.
Температурный коэффициент в перечисленных видах солнечных панелей приблизительно одинаков — 0.45%. Исключение могут составлять солнечные панели премиальных брендов Sharp, LG, Hanwha, Longi Solar.
Монокристаллические панели
Монокристаллические панели имеют как плюсы, так и минусы. К преимуществам данного вида панелей относятся:
1. Достаточно высокие показатели работы. Это достигается благодаря высокой степени очистки кремния.
2. Высокий уровень производительности. Он достигает 18-23%. Именно за это преимущество монокристаллические панели пользуются спросом среди пользователей.
3. Солнечные панели от ведущих производителей монокристалла могут обеспечить более высокую производительность в условиях недостаточной освещенности (в утренние и вечерние часы) и при значительной облачности.
4. Компактность. Площадь используется маленькая для размещения батареи. При этом производительность ее работы выше, чем поликристаллической панели.
5. Длительный период эксплуатации. Так, гарантированный срок службы монокристаллической панели составляет от 25 до 30 лет.
Единственным недостатком такого вида батарей является их стоимость. Она значительно выше, чем поликристаллических элементов. Поэтому для установки данного вида панелей надо будет сделать капитальные вложения.
Поликристаллические панели
Поликристаллические солнечные панели имеют самое главное преимущество — это доступная стоимость. Это связано с тем, что при производстве данного вида панелей используется абсолютно незатратный метод.
К недостаткам поликристаллических панелей относятся:
1. Низкий показатель производительности. Он составляет 14-18%. Это является результатом низкого уровня чистоты кремния.
2. Занимают больше пространства. Из-за меньшей мощности, придется устанавливать больше солнечных батарей, чем при использовании монокристаллических элементов.
3. Чувствительность к перепадам температуры. Такие панели имеют определенный порог температурного режима. Когда они его достигают, начинают происходить различные физико-химические реакции. Это, в свою очередь, влияет не общий срок эксплуатации поликристаллических панелей.
Какой солнечной панели отдать предпочтение?
Какая солнечная панель лучше и сколько нужно солнечных батарей для дома — это главные вопросы, которые беспокоят потребителей. Поликристаллических панелей требуется для дома больше, чем монокристаллических. Однако это вовсе не означает, что первый вид панелей хуже другой. Они просто имеют разные способы производства.
Установка солнечных батарей — это достаточно длительный процесс. К нему надо подойти максимально внимательно. Установить однозначно, какие солнечные панели поликристаллические или монокристаллические лучше, практически невозможно.
Монокристаллические панели занимают меньше пространства. Но они дороже. Поликристаллические панели больше размером. Однако по стоимости они значительно дешевле монокристаллических панелей.
Значит, надо учитывать, что при одинаковой номинальной мощности, монокристаллические и поликристаллические панели могут отличаться своими размерами и ценой. Именно от этого Вам нужно отталкиваться, отдавая предпочтение конкретному виду солнечной батареи. Кроме этого, Вам необходимо определиться с:
• целью установки;
• расчетной мощностью;
• условиями, в которых будут эксплуатироваться панели.
Если провести более жизненный пример сравнения, то разницу между видами солнечных панелей можно перевести и различие между дизельными и бензиновыми двигателями. Каждый из данных видов ДВС имеет идентичное назначение — это превращение химической энергии в механическую.
Как бензиновые, так и дизельные двигатели имеют свои преимущества и недостатки. Например, дизельные моторы более тяговитые и экономные, а бензиновые менее затратные в обслуживании. Принципиально понять, что для каждого отдельного случая эксплуатации машин — строительства, перевозки, скоростных гонок выдвигаются определенные требования. Поэтому их нужно выбирать в соответствии с условиями эксплуатации и другими выходными данными.
Абсолютно идентичная ситуация и с подбором солнечных батарей для строительства солнечной электростанции. Чтобы автономная или сетевая СЭС работала продуктивно и надежно, на этапе подготовки необходимо осуществить индивидуальный просчет всего проекта и правильно подобрать комплектующие.
Источник https://energo.house/sol/kakie-solnechnye-batarei-luchshe-monokristall-ili-polikristall.html
Источник https://al-energy.ru/blog/post/kakie-solnechnye-paneli-luchshe-monokristallicheskie-ili-polikristallicheskie
Источник https://www.el-info.ru/polikristallicheskie-ili-monokristallicheskie-kakie-solnechnye-paneli-luchshe/