Poly solární panely a mono solární panely
Na základě této technologie se solární panely dělí na dvě velké skupiny: krystalické a tenkovrstvé solární panely. Křišťálové panely jsou rozděleny na mono a polykrystalické. V minulosti bylo pravdou, že monokrystalické panely byly účinnější než polykrystalické s stejným výkonem. Dnes díky rozvinuté technologii tento rozdíl zmizel. Jejich účinnost je stejná. Lze říci, že polykrystalické desky pracují lépe s difuzním zářením, zatímco při přímém slunečním záření mají monokrystalické solární články lepší kapacitu, což jsou minimální odchylky.
Co je to polykrystalická solární buňka?
Pokud se v procesu růstových krystalů (obvykle 6 obyčejně orientovaných) vytvoří větší krystaly a z takového krystalového bloku se řeže desky, aby se vytvořila sluneční buňka, potom se tyto buňky nazývají polykrystalické nebo víc krystalické buňky. Polykrystalická buňka, která je rozpoznatelná světlem nebo tmavě modrou barvou, není monochromatická a některé buňky jsou lehčí a některé jsou tmavší. U polykrystalických solárních panelů nejsou rohy zaoblené. Barevné rozdíly v buňkách jsou výsledkem výrobního procesu. Multikrystalické křemíkové buňky jsou hospodárnější než monokrystalické. Výroba těchto buněk probíhá tak, že se kapalný křemík nalije do forem, které jsou narezány na desky. Po ztuhnutí se vytvářejí krystalické struktury a na hranicích vzniká porucha, která snižuje účinnost na 10-14% a předpokládaná životnost je mezi 20 a 25 lety.
Co je monokrystalický solární panel?
Pokud celkový objem buňky obsahuje pouze jeden krystal, pak taková buňka je monokrystalická křemíková buňka. Typická monokrystalická sluneční buňka má tmavě černé barvy a úhly solárních článků jsou obvykle zaobleny v důsledku výrobního procesu a povahy monokrystalického křemíku. Když solární panely zažily první trh na trhu, věřily se, že monokrystalické solární panely jsou lepší než polykrystalické solární panely. Existuje několik důvodů pro tuto víru. Historicky monokrystalické solární panely měly větší účinnost a byly více přítomné a přístupnější než polykrystalické solární panely. Nicméně rozšířené přesvědčení, že monokrystalické solární panely jsou lepší než polykrystalické solární panely, prostě není pravda. Každý výrobce solárních panelů a solárních panelů by měl být jednotlivě porovnáván bez generalizace. Monokrystalický křemík je nejčastěji vyráběn technologií Czochralski nebo floating zone. Výroba monokrystalického křemíku je dražší, ale účinnost buněk je vyšší a pohybuje se v rozmezí od 13 do 17% a lze říci, že je to nejúčinnější fotovoltaická buňka v dobrém komerčním využití av dobrém světle. Největší nevýhodou je, že polovodič je nepřímá zakázaná šířka pásma, což vede k potřebě větších vrstev aktivní vrstvy pro maximalizaci využití energie slunečního záření. Očekávaná délka života je 25 až 30 let a výstupní výkon se v průběhu let zhoršuje. Po 25 letech to bude asi 80% energie.
Rozdíl mezi monokrystalickými a polykrystalickými solárními články
V případě monokrystalické buňky je každá buňka vyrobena z jednoho křemíkového křišťálu. Monokrystalické tyčinky jsou extrahovány z roztaveného křemíku a rozřezány na tenké desky (vafers). Polykrystalické buňky jsou tvořeny kapalným křemíkem, který se nalije do bloků, které se pak rozřezávají na desky. Během tuhnutí materiálu se vytvářejí krystalické struktury různých velikostí, které se na hranicích vyskytují.
Monokrystalické buňky jsou tmavě černé barvy. Polykrystalické buňky jsou světlé nebo tmavě modré barvy.
Účinnost konverze pro monokrystalický typ článku se pohybuje od 13 do 17% a lze obecně říci, že v širokém komerčním využití av dobrém světle je nejúčinnější fotovoltaická buňka. Polykrystalické buňky mají poněkud nižší účinnost v rozmezí od 10 do 14%.
Očekávaná doba trvání monokrystalických buněk je obvykle 25 až 30 let, zatímco u polykrystalických je 20 a 25 let. Samozřejmě, stejně jako u všech fotovoltaických článků, výstupní výkon v průběhu let ponižuje.
Při monokrystalických buňkách je výrobní proces komplikovaný a vyžaduje více energie než u polykrystalických buněk, takže polykrystalický modul je také levnější. Až do nedávné doby (2000) dominovala technologie výroby monokrystalického křemíku tzv. Czochralski proces nebo technologie float zone. Výroba monokrystalického křemíku je dražší, ale účinnost buněk je vyšší. Dnes tato technologie stále více ztrácí krok s technologií multicrystalického křemíku (Mc-Si). Výhody multikrystalického křemíku jsou menší kapitálové investice pro výrobu vln (tenká deska z polovodičového materiálu), vyšší využití křemíku pomocí čtvercových objemů, které dávají aktivnější povrch modulu ve srovnání s kruhovým nebo kvazikruhovým forma monokrystalické vlnové délky.Technologie Mc-Si usnadňuje výrobu velkých ploch buněk o rozměrech 150 × 150 a 200 × 200 mm, což zjednodušuje jejich instalaci do modulů.
Monokrystalické prodeje jsou obvykle dražší.
Mono vs. polykrystalický: srovnávací graf
Shrnutí mono a poly solárních článků
- Monokrystalické křemíkové články mohou konvertovat 1000 W / m2 slunečního záření do 140 W elektrické energie s celulární plochou 1 m2. Pro výrobu monokrystalických Si buněk je nutný absolutně čistý polovodičový materiál. Monokrystalické tyčinky jsou extrahovány z roztaveného křemíku a rozřezány na tenké dlaždice. Tento způsob výroby má poměrně vysoký stupeň účinnosti.
- Polykrystalické křemíkové články mohou konvertovat 1000 W / m2 slunečního záření až 130 W elektrické energie s celulární plochou 1 m2. Produkce těchto buněk je ekonomičtější. Křemík se nalije do bloků, které se pak narežejí na desky. Tyto buňky mají nižší účinnost.
