Güneş panellerinde mono ve polikristal fotovoltaik modüllerin kullanım pratiği

Makale, çeşitli modern güneş pili türlerinin üretiminde silikon mono ve polikristallerin pratik kullanımının yanı sıra bu mevcut güneş modülü türleri arasındaki farkları tartışıyor.

Yeryüzündeki birçok insan, çevreye daha fazla zarar veren gaz, yakacak odun, fuel oil, kerosen vb. gibi enerji kaynaklarına hala büyük ölçüde bağımlıdır. Bu nedenle rüzgar, güneş radyasyonu, hidroelektrik gibi alternatif enerji kaynaklarının hayatlarına girmesi hem ekolojik, hem ahlaki hem de ekonomik açıdan onlara fayda sağlamaktadır.

İnsanlığın gelecekteki gelişiminde, yenilenemeyen enerji kaynakları, büyük olasılıkla, tedarik edilmek üzere enerji arenasını terk edecek ve yerlerini alacaktır. yenilenebilir enerji kaynaklarırüzgar, hidro ve güneş enerjisi gibi. Güneş radyasyonunun enerjisi ve insanlar tarafından kullanılma olasılığı hakkındadır ve bugün sizinle makalemizde konuşacağız.

Monokristal ve polikristal fotovoltaik modüller nelerdir?

Şu anda, tüm güneş pili türleri arasında, nüfus arasında en yaygın olanı güneş panelleridir: monokristal ve polikristal, ikincisi genellikle "çok kristalli güneş panelleri" olarak da adlandırılır.

Monokristal paneller.

Yapısal olarak monokristal bir panel, onlarca silikondan oluşur. PV modülleribir panelde toplanmıştır. Bu fotovoltaik hücreler, hem toza hem de atmosferik neme karşı bu fotovoltaik modüller için iyi koruma sağlayan güvenilir ve dayanıklı bir cam elyaf muhafazaya monte edilmiştir.

Güneş panellerinin böyle bir panel tasarımı, hem denizde hem de karada çeşitli koşullarda çalışmalarına olanak tanır. Güneş panellerindeki güneş ışığı enerjisinin elektrik enerjisine dönüşümü, güneş panellerinin kendi fotovoltaik modüllerindeki enerji dönüşümünün fotoelektrik etkisi nedeniyle gerçekleşir.

Monokristal güneş panellerinin üretim malzemesi, elektronikte yarı iletken cihazların üretiminde de kullanılan ve modern endüstri tarafından iyi bir şekilde benimsenmiş olan ultra saf silikondur. Silikon tek kristalin çubukları yavaşça büyür «ve silikon eriyiğinden çekilir, daha sonra 0,2-0,4 mm kalınlığında parçalar halinde kesilir ve sonraki işlenmelerinden sonra zaten güneş enerjisi oluşturan fotovoltaik hücrelerin üretimi için kullanılır. paneller

Modern güneş panellerini kullanma pratiği, uzun yıllardır dünyanın en popüler ve arananlarından biri olan monokristal güneş panellerinin var olduğunu göstermektedir. Monokristal panellerin verimliliği yaklaşık %15-17'dir.

Polikristal paneller.

Silisyum eriyiği yavaşça soğutulduğunda, polikristalin güneş panelleri yapmak için kullanılan polikristalin silikon elde edilir.Bu durumda, eriyikten silikon kristallerini çekme işlemi tamamen atlanır ve işlemin kendisi daha az emek yoğun olur. monokristal silikon üretiminden daha iyidir ve buna göre bu tür güneş pilleri daha ucuzdur. Bununla birlikte, çok kristalli silisyumun önemli bir dezavantajı, kalitesini hafifçe düşüren tanecikli sınırlara sahip bölgelere sahip olmasıdır.

Polikristalin güneş pillerinin (modüllerin) çerçevesi alüminyumdan yapılmıştır ve siyah olan özel bir korozyon önleyici bileşik ile kaplanmıştır. Böyle bir yapının yüksek kalitesi ve dayanıklılığı burada folyonun her bir çerçevenin arkasına güvenli bir şekilde sabitlenmesi ve kenarların sıkıca kapatılmasıyla elde edilir. Polikristal bir güneş panelinin tüm elemanları, aşırı sıcaklıklara ve ayrıca kar ve yağmurun etkilerine dayanıklı özel bir laminatla kaplanmıştır.

Hangisinin daha iyi olduğu sorusuna cevap vermek için - "mono" veya "poli" kristaller ve buna bağlı olarak güneş pili türleri, önce bunların farklılıklarını ve benzerliklerini anlamalısınız.

«Mono» ve «poly» kristal güneş pili türleri arasındaki temel farklar.

1. Bu iki tür güneş pili arasındaki temel ve temel fark, güneş enerjisini elektriğe dönüştürmedeki etkinlikleridir. Günümüz monokristal panelleri seri üretimde maksimum %22'ye, uzay teknolojisinde kullanılanlarda ise %38'e varan güneş enerjisi dönüşüm verimliliğine sahiptir. Bunun nedeni, bu tür pillerde neredeyse %100'e ulaşan silisyum tek kristal hammaddesinin saflığıdır.

Piyasada bulunan polikristal paneller için, güneş enerjisini elektriğe dönüştürme verimliliği monokristal panellere göre çok daha düşüktür ve maksimum %18'dir. Bu tür piller için bu tür düşük verimlilik göstergeleri, üretimleri için yalnızca saf birincil silikonun değil, aynı zamanda geri dönüştürülmüş güneş pillerinden vb. Hammaddelerin kullanılmasından kaynaklanmaktadır. Hafif, yani farklı pil türlerinin aynı gücüyle - boyutları daha küçük olacaktır.

2. Görünümle ilgili olarak - aşağıdakilere dikkat edin. Monokristal güneş panelleri yuvarlatılmış köşelere ve düz bir yüzeye sahiptir. Şekillerinin yuvarlaklığı, burada monokristal silisyumun üretimi sırasında silindirik boşluklarda elde edilmesi gerçeğiyle ilgilidir. Polikristalin güneş modülü hücreleri, üretim sırasında boşlukları da kare olduğu için kare bir şekle sahiptir. Yapısı gereği, polikristallerin rengi heterojendir, çünkü polikristal silikonun bileşimi de heterojendir ve birçok farklı kristal silikonun yanı sıra az miktarda safsızlık içerir.

3. Güneş modüllerinin fiyat politikası ile ilgili olarak, monokristal silikon güneş pilleri, polikristalin silikon güneş pillerinin fiyatından biraz daha pahalıdır (yaklaşık %10 oranında) - elbette kapasiteleri açısından ele alırsak. Muhtemelen zaten anladığınız gibi, monokristal güneş pillerinin yüksek maliyeti, birincil olarak orijinal monokristal silikonun daha pahalı üretim ve saflaştırma süreciyle ilgilidir.

Çözüm.

Söylenenleri biraz özetleyerek, örneğin bir kır evi için güneş enerjisi santralimiz için güneş pillerini seçtiğimiz ana parametrelerin, bunlarda kullanılan fotovoltaik hücrelerin türüne bağlı olmadığını varsayabiliriz. Daha ekonomik bir versiyon istiyorsak, o zaman seçimimiz polikristal güneş modülleri olacaktır - aynı güçte, monokristal modüllere göre alan olarak biraz daha büyük olacak, ancak biraz daha ucuzlar. Güneş panellerinin yüzey rengi seçimlerinde herhangi bir rol oynamaz, bunu aklınızda bulundurun!

Türlerine göre dünyadaki güneş panellerinin kullanımı hakkında birkaç söz daha söyleyelim. Burada ilk sırada %52,9'luk satış hacmi ile daha ucuz polikristal güneş panelleri yer alırken, ikinci sırada ise piyasada yaklaşık %33,2'lik satış hacmiyle monokristal silikon paneller yer alıyor. Amorf ve diğer güneş panelleri satış açısından üçüncü sırada olup, toplam satış pazarına oranı %13,9'dur (makalede dikkate almadık).