Mono- ja polükristalliliste fotogalvaaniliste moodulite kasutamise praktika päikesepaneelides

Artiklis käsitletakse räni mono- ja polükristallide praktilist kasutamist erinevat tüüpi kaasaegsete päikesepatareide tootmisel, samuti nende olemasolevate päikesemoodulite tüüpide erinevusi.

Paljud inimesed maa peal sõltuvad endiselt suuresti sellistest energiaallikatest nagu gaas, küttepuud, kütteõli, petrooleum jne, mis kahjustavad keskkonda veelgi. Seetõttu on alternatiivsete energiaallikate, näiteks tuule, päikesekiirguse, hüdroenergia kasutuselevõtt nende ellu kasulik nii ökoloogilisest, moraalsest kui ka majanduslikust seisukohast.

Inimkonna edasises arengus lahkuvad taastumatud energiaallikad suure tõenäosusega energiaareenilt nende varustamiseks ja nende asemele võetakse taastuvad energiaallikad, nagu tuule-, hüdro- ja päikeseenergia. See räägib päikesekiirguse energiast ja võimalusest seda kasutada inimeste poolt ning me räägime teiega täna oma artiklis.

Mis on monokristallilised ja polükristallilised fotogalvaanilised moodulid?

Praegu on kõigist päikesepatareide tüüpidest elanikkonna hulgas kõige levinumad päikesepaneelid: monokristallilised ja polükristallilised, millest viimaseid nimetatakse sageli ka "mitmekristallilisteks päikesepaneelideks".

Monokristallilised paneelid.

Struktuurselt monokristalliline paneel koosneb kümnetest ränist PV moodulidkogutud ühte paneeli. Need fotogalvaanilised elemendid on paigaldatud usaldusväärsesse ja vastupidavasse klaaskiust korpusesse, mis tagab nendele fotogalvaanilistele moodulitele hea kaitse nii tolmu kui ka õhuniiskuse eest.

Selline päikesepaneelide paneelide disain võimaldab neil töötada erinevates tingimustes — nii merel kui maal. Päikesepaneelide päikesevalguse energia muundumine elektrienergiaks toimub päikesepaneelide endi fotogalvaanilistes moodulites energia muundamise fotoelektrilise efekti tõttu.

Monokristalliliste päikesepaneelide tootmise materjaliks on ülipuhas räni, mida kasutatakse ka pooljuhtseadmete tootmiseks elektroonikas ja mis on tänapäeva tööstuses hästi omaks võetud. Räni monokristalli vardad kasvavad aeglaselt ja tõmmatakse ränisulandist välja, seejärel lõigatakse need 0,2-0,4 mm paksusteks tükkideks ja neid kasutatakse juba pärast nende järgnevat töötlemist päikeseenergiat moodustavate fotogalvaaniliste elementide tootmiseks. paneelid.

Kaasaegsete päikesepaneelide kasutamise praktika näitab, et juba aastaid on eksisteerinud üks populaarsemaid ja nõutumaid maailmas — monokristallilised päikesepaneelid. Monokristalliliste paneelide efektiivsus on ligikaudu 15-17%.

Polükristallilised paneelid.

Räni sulatise aeglasel jahutamisel saadakse sellest polükristalliline räni, millest valmistatakse polükristallilisi päikesepaneele.Sellisel juhul jääb ränikristallide sulatisest väljatõmbamise operatsioon täielikult ära ning protsess ise on vähem töömahukas kui monokristallilise räni tootmisel ja vastavalt sellele on sellised päikesepatareid odavamad. Polükristallilise räni oluline puudus on aga see, et sellel on graanulite piiridega piirkonnad, mis veidi halvendavad selle kvaliteeti.

Polükristalliliste päikesepatareide (moodulite) raam on valmistatud alumiiniumist ja kaetud spetsiaalse korrosioonivastase seguga, mis on must. Sellise konstruktsiooni kõrge kvaliteet ja vastupidavus saavutatakse siin, kinnitades kindlalt iga raami tagaküljele kile ja tihendades tihedalt servad. Kõik polükristallilise päikesepaneeli elemendid on kaetud spetsiaalse laminaadiga, mis on vastupidav äärmuslikele temperatuuridele, samuti lume ja vihma mõjudele.

Selleks, et vastata küsimusele, kumb on parem - "mono" või "polü" kristallid ja vastavalt päikesepatareide tüübid, peate kõigepealt mõistma nende erinevusi ja sarnasusi.

Peamised erinevused mono- ja polükristalliliste päikesepatareide vahel.

1. Peamine ja põhimõtteline erinevus nende kahe tüüpi päikesepatareide vahel on nende efektiivsus päikeseenergia muundamisel elektrienergiaks. Tänapäeva masstootmise käigus toodetud monokristallpaneelid on päikeseenergia muundamise efektiivsusega maksimaalselt 22% ja kosmosetehnoloogias kasutatavatel isegi kuni 38%. Selle põhjuseks on räni monokristalli tooraine puhtus, mis sellistes akudes ulatub peaaegu 100% -ni.

Kaubanduslikult saadavate polükristallpaneelide puhul on päikeseenergia elektrienergiaks muundamise efektiivsus palju madalam kui monokristallilistel paneelidel ja on maksimaalselt 18%. Seda tüüpi akude sellised madalad efektiivsusnäitajad on tingitud sellest, et nende tootmiseks ei kasutata mitte ainult puhast primaarset räni, vaid ka ringlussevõetud päikesepatareide toorainet jne. Kerge, nii et erinevat tüüpi patareide sama võimsusega - nende suurus on väiksem.

2. Välimuse osas – pööra tähelepanu järgnevale. Monokristallilistel päikesepaneelidel on ümarad nurgad ja tasane pind. Nende kuju ümarus on siin seotud sellega, et monokristalliline räni saadakse selle valmistamisel silindrilistes toorikutes. Polükristallilised päikesemoodulielemendid on ruudukujulised, kuna nende valmistamisel valmistatavad toorikud on samuti ruudukujulised. Oma struktuurilt on polükristallide värvus heterogeenne, sest ka polükristallilise räni koostis on heterogeenne ja sisaldab palju erinevat kristallilist räni, aga ka vähesel määral lisandeid.

3. Mis puutub päikesemoodulite hinnapoliitikasse, siis monokristallilised ränist päikesepatareid on veidi kallimad (umbes 10%) kui polükristallilisest ränist päikesepatareid — kui võtta muidugi nende võimsuse poolest. Nagu te ilmselt juba aru saite, on monokristalliliste päikesepatareide kõrge hind eelkõige seotud algse monokristallilise räni kallima tootmis- ja puhastamisprotsessiga.

Järeldus.

Öeldut veidi kokku võttes võib eeldada, et peamised parameetrid, mille järgi me oma päikeseelektrijaama, näiteks maamajja, päikesepatareisid valime — ei sõltu neis kasutatavate fotogalvaaniliste elementide tüübist. Kui tahame ökonoomsemat varianti, siis meie valik langeb polükristalliliste päikesemoodulite peale — mis on sama võimsusega pindalalt pisut suuremad kui monokristallilised, kuid on veidi odavamad. Päikesepaneelide pinna värv ise ei mängi nende valikul mingit rolli, pidage meeles!

Ütleme veel paar sõna päikesepaneelide kasutamisest maailmas nende tüüpide lõikes. Esikohal on siin müügimahuga 52,9% soodsamad polükristallilised päikesepaneelid.Müügi poolest paremale teisele kohale kuuluvad monokristallilised ränipaneelid, mida on turul umbes 33,2%. Müügilt kolmandal kohal on amorfsed ja muud päikesepaneelid, mille suhe kogu müügiturule on 13,9% (meie ei võtnud neid artiklis arvesse).