что лучше монокристаллическая или поликристаллическая солнечная батарея
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 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:
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:
Какие солнечные батареи лучше — монокристалл или поликристалл?
Обновлено: 6 января 2021
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.
Преимущества
К преимуществам монокристаллических панелей следует отнести:
Преимущества, которые показывают солнечные панели монокристаллические перед другими конструкциями, в значительной степени нивелируются их отрицательными качествами.
Недостатки
К недостаткам монокристаллических модулей относят:
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:
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:
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:
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.
Видео — инструкция по сборке
Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели: что выбрать Комментировать
Если вы заинтересовались солнечной энергетикой, то в изучении этой темы перед вами встанет необходимостью выбора солнечных панелей. И вы непременно столкнётесь с двумя основными типами солнечных панелей: монокристаллическими и поликристаллическими. Оба типа этих солнечных батарей прекрасно подходят для использования в солнечных электростанциях, но в них есть некоторые принципиальные отличия, о которых нужно знать.
Моно- и поликристаллические солнечные батареи: всё дело в используемых солнечных элементах
И моно- и поликристаллические солнечные панели выполняют одну функцию в составе солнечной электростанции – они поглощают солнечное излучение и преобразовывают его в электричество. Оба типа панелей сделаны из кремния. Почему кремний? Потому что это весьма распространённый и долговечный материал. Многие производители солнечных панелей производят оба типа панелей, поли- и монокристаллические.
И моно- и поликристаллические солнечный батареи могут быть хорошим выбором для вашего дома, дачи или предприятия, но есть ключевые различия между двумя этими технологиями, которые нужно понять, прежде чем сделать выбор в ту или иную сторону. Главное отличие между двумя этими технологиями заключается в типе используемых солнечных элементов: в монокристаллических солнечных панелях используются солнечные элементы, которые сделаны из одного кристалла кремния, а в поликристаллических – солнечные элементы состоят из множества мелких кремниевых элементов, скреплённых друг с другом.
Монокристаллические солнечные батареи
Монокристаллические солнечные батареи, как правило, рассматриваются как премиальный “солнечный” продукт. Главное преимущество таких панелей – это более высокая эффективность и внешний вид, который обладает большей эстетичностью, особенно с чёрными алюминиевыми рамками.
Для изготовления солнечных элементов для монокристаллических солнечных батарей, кремний выращивают в виде брусков, которые затем нарезают на пластины (wafer). Такой тип солнечных панелей называется «монокристаллическим» – чтобы показать, что используемые солнечные элементы получены из одного кристалла кремния. Поскольку элемент состоит из одного монокристалла, электроны, генерирующие электрический ток, имеют больше «пространства» для перемещения и соответственно, большую эффективность по сравнению с поликристаллическими солнечными панелями.
Поликристаллические солнечные батареи
Поликристаллические солнечные панели менее эффективны по сравнению с монокристаллическими, но их преимуществом является более низкая цена. Внешне поликристаллические панели можно различить по цвету – они обладают синим оттенком, монокристаллические же панели имеют чёрный оттенок.
Поликристаллические панели также изготавливают из кремния, однако, вместо использования однокристального кремния, производители сплавляют вместе много фрагментов кристаллического кремния, образуя поликристаллические солнечные элементы.
Поликристаллические панели также еще называют мульти- или многокристаллическими. Поскольку каждый солнечный элемент состоит из множества кристаллов, то у электронов не так много «пространства» для перемещения. Поэтому поликристаллические солнечные панели обладают меньшей эффективностью, чем монокристаллические.
| Поликристалл | Монокристалл | |
|---|---|---|
| Цена | Дешевле | Дороже |
| Эффективность (КПД) | Меньше | Больше |
| Внешний вид | Синий оттенок | Чёрный оттенок |
| Срок службы | 25 лет и более | 25 лет и более |
Монокристаллические или поликристаллические: что подойдёт именно вам?
Если говорить об установке и эксплуатации солнечной электростанции, то помимо автономности, экономия – это другая причина использовании энергии солнца, в особенности, при использование сетевой солнечной электростанции. И вне зависимости от того, выберите вы поли- или монокристаллические солнечный панели, ваши счета за электроэнергию будут меньше. То, что вы выберете зависит только от ваших личных предпочтений, количества свободного места для установки панелей и бюджета.
Поликристаллические панели работают лучше в пасмурную погоду?
…поликристаллические солнечные панели работают лучше монокристаллических в пасмурную погоду…
Если вы встретились с этим утверждение, то скорее всего, вы общаетесь не с профессионалом в сфере солнечной энергетики. Если сравнивать кремниевые солнечные панели одинаковой мощности, то в пасмурную они будут иметь практически идентичную выработку в не зависимости от технологии. Эффективной работой при низкой инсоляции могут похвастаться не кремниевые солнечный панели, а аморфные, КПД которых колеблется в диапазоне 6 – 9%.
Какие солнечные батареи лучше? Монокристалл или поликристалл
Солнечные батареи в последние десять лет перешли из разряда ноу-хау и дорогостоящей разработки с низкой эффективностью в прикладные и популярные сферы. Их можно использовать для подзарядки гаджетов в походе, а также применять в роли основного или резервного источника питания для бытовых помещений и не только. Кроме того, некоторые инженерные решения могут показаться необычными, например, использование в качестве дополнительного источника энергии на транспортных средствах.
Элемент, получающий электрическую энергию прямо от солнца в достаточном количестве, не способен давать ее постоянно. Ее нужно запасать в аккумуляторах, чтобы можно было использовать по необходимости в любое время.
Солнечные панели устроены по простой схеме, куда входят полупроводниковый фотоэлемент из кремния, соединительные провода и корпус. Лучи света воздействуют на свободные электроны фотоэлемента, заставляют их двигаться. Образующийся при этом ток по проводам поступает к нагрузке. Вместо нагрузки в цепь панели может быть включен аккумулятор, который обеспечивает электрической энергией потребители в ночное время суток, когда по погодным условиям интенсивность дневного освещения мала.
Как монокристаллический модуль, так и ячейка на основе поликристаллов, в своем устройстве используют полупроводниковые пластины из кремния. Пластина монокристаллической панели состоит из одного полупроводникового кремниевого кристалла, а поликристаллическая панель использует структуру из множества кристаллов.
Конструкция и применение
По устройству все солнечные преобразователи разделяют на монокристаллические и поликристаллические. От конструктивного исполнения каждой панели зависит ее эффективность и стоимость. Мировые производители этих устройств используют в качестве рабочего тела кремний, теллурид кадмия и соединения на основе меди, индия, галлия, селена. Последними достижениями в этой области считаются батареи, рабочим материалом которых является арсенид галлия.
монокристаллические и поликристаллические панели
Отечественная промышленность для производства солнечных генераторов использует преимущественно кремниевые полупроводниковые пластины. Готовые модули, предназначенные для выработки электрического тока, объединяют своей конструкцией набор ячеек. Плоские панели устанавливают на специальные стеллажи с поворотными устройствами, при помощи которых в течение дня устанавливается максимально возможный угол падения лучей солнца на полупроводник. Дешевым, но менее эффективным вариантом является использование неподвижных конструкций, настроенных на определенный постоянный угол.
Важным элементом любой солнечной сборки являются аккумуляторы, которые накапливают электрическую энергию для использования ее ночью или в мало освещенное время суток. Дальше она из аккумуляторов поступает непосредственно в нагрузку, либо сначала на инвертор 12(24)–220 В, а затем к потребителю, в зависимости от его типа.
Что такое монокристаллическая солнечная батарея
Мы уже упомянули о том, что панели бывают двух типов: поли- и монокристаллические. Для начала рассмотрим монокристаллический элемент – он дороже, но мощнее.
Особенности
Для такой батареи выращивается специальный монокристалл кремния по способу Чохральского. Этот материал стоит дороже, чем поликристаллическая пластина, но из-за своего высокого качества монокристаллический модуль имеет больший КПД. Монокристаллические солнечные панели, собранные из отдельных кремниевых ячеек, обладают эффективностью работы, которая равна примерно 20–22%.
Лучи света, попадая на поверхность монокристалла кремния, приводят свободные электроны к направленному движению. С обеих сторон кристалла к нему присоединены провода, идущие к потребителю.
КПД такой пластины достаточно высок, так как в ней лучи солнца не рассеиваются, а равномерно распределяются по всей поверхности кристалла. Площадь р-п перехода в пластине велика, за счет чего электроны проникают из одной части полупроводника в другую беспрепятственно.
устройство монокристаллических солнечных панелей
Стоимость
Технология выращивания монокристаллов полупроводника больших размеров довольно трудоемка, из-за чего цена такой батареи всегда выше, чем аналогичного изделия на основе поликристаллов. Разница в стоимости устройств – 10%, что является главным недостатком монокристаллической батареи.
Цена монокристаллической панели мощностью 150 Вт равна 5400 руб., а такая же по конструкции батарея мощностью 200 Вт стоит 11700 руб. Гораздо дороже устройства мощностью 230 Вт и 300 Вт
Что такое поликристаллическая батарея
Если основной элемент монокристаллической батареи – это искусственно выращенный монокристалл больших размеров, то другой вид светоприемников имеет полупроводниковый элемент поликристаллической структуры.
Считается, что для потребления энергии Солнца оптимальным вариантом являются поликристаллические солнечные батареи. Они дешевле своего монокристаллического аналога, так как для производства используют обрезки, оставшиеся после монокристаллических элементов. Кремний при изготовлении рабочего элемента поликристаллической панели просто охлаждается из горячего расплава, что не требует высоких затрат и сложных технологий.
По внешнему виду поликристалл кремния отличается от монокристалла неоднородностью цветовой гаммы, отливающей голубым и светло-синим цветом. Непрерывное совершенствование технологии производства приближает по качеству поликристаллические батареи к сборкам на монокристаллах.
Особенности
Кроме более низкой стоимости, поликристаллические модули отличаются от монокристаллов тем, что снижение их мощности по мере увеличения эксплуатационного периода происходит значительнее медленнее.
Очень важно и то, что при нагреве полупроводникового элемента поликристаллического типа он не так сильно снижает свои рабочие качества, как монокристаллы.
Стоимость
Поликристаллические солнечные элементы производителя SilaSolar мощностью 50 ватт и напряжением 12 В на момент написания статьи стоят 2790 руб. Такая же по устройству батарея этого же производителя, но на 100 ватт, имеет цену 4200 руб.
Сравнение поликристаллической и монокристаллической солнечных батарей
Когда потребитель делает выбор между различными по конструкции световыми модулями, он старается дать ответ на вопрос: какие солнечные панели лучше, поли или моно? При этом ему необходимо учитывать результаты тестирования устройств, проводимых независимыми компаниями.
Приведем основные результаты тестов на отличие этих световых модулей:
Из приведенных данных можно сделать вывод, что, первые дешевле и менее прихотливы, а вторые мощнее, но привередливее. Выбирая поликристаллические или монокристаллические кремниевые солнечные батареи, решайте исходя из своих финансовых возможностей обслуживать и обновлять модули, и сделайте выбор между долговечностью и мощностью. К тому же качественно произведенный поликристаллический модуль намного дешевле. Окончательный выбор остается за покупателем.
Установка солнечной панели
Для более эффективного применения батареи нужно обязательно учитывать следующие факторы ее установки:
Собрать солнечную установку можно своими руками, предварительно изучив соответственную литературу.
Но если у вас нет, хотя бы базовых познаний в электричестве и электронике, то стоит доверить дело специалистам.
Тестирование
Чтобы сравнить две солнечные сборки одинаковой мощности на эффективность, разумно выполнить их рабочее тестирование. Для этого необходимо установить mono- и poly-батареи одинаково по отношению к солнцу и измерять реальную мощность устройств в зависимости от времени суток, от степени нагрева полупроводникового элемента.
Также учтите все другие параметры, которыми они будут отличаться. В том числе снижение мощности устройств после определенного периода эксплуатации. Полученные результаты дадут исчерпывающую информацию, какая из панелей (solar panels) лучше и кому из производителей этих устройств нужно в дальнейшем отдавать предпочтение.