1. Различные типы панелей солнечных батарей и какая из них является лучшей для вас?
2. Кристаллический кремний (c-Si) для фотоэлектрических технологий
3. Поликристаллические солнечные панели
4. Струнная лента Солнечные батареи
5. Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC) или (TFPV)
6. Солнечные элементы на аморфном кремнии (a-Si или a-Si: H) и фотоэлектрические модули
7. Солнечные элементы из теллурида кадмия (CdTe)
8. Солнечные элементы из меди, селенида индия и галлия (CIGS / CIS)
9. BIPV: создание интегрированных фотоэлектрических панелей
10. Солнечные тепловые панели
11. Гибридные солнечные батареи и фотоэлектрические панели
12. Какой тип панели солнечных батарей является лучшим для домашнего использования?
13. Космос:
14. Если размер имеет значение, то какой из них лучше? Моно или Поликристаллическая панель солнечных батарей
15. Расходы:
16. Out Put - король

Автор: Энгр Васим Хан

Примечание. Речь идет о солнечных панелях и фотоэлектрических элементах (также будет обновляться в) и почти 3200 словах, поэтому убедитесь, что вы добавили эту закладку как можно скорее или хотите проверить ее позже. Кроме того, не забудьте поделиться с друзьями, а также подписаться и присоединиться к нашему блогу 🙂

Различные типы панелей солнечных батарей и какая из них является лучшей для вас?

Если вы решили купить солнечные панели для вашего окончательного дизайна, но не знаете, какая из них наиболее подходит для вас? Тогда эта статья для вас, а также для тех, кто хочет узнать больше информации и подробностей о различных видах солнечных панелей и фотоэлектрических элементов.

Если вы выберете тему, вы узнаете:

Мы надеемся, что некоторые из них помогут привести вас к правильному решению без какой-либо путаницы.

Теперь давайте начнем.

Кристаллический кремний (c-Si) для фотоэлектрических технологий

Кристаллический кремний (c-Si) - это кристаллическая форма кремния (Si), которая широко используется в процессе производства кристаллических солнечных панелей (поли и монокристаллический PV) в фотоэлектрической технологии. Почти 90% фотоэлектрической технологии основано на кремнии, который в основном используется в солнечных панелях из кристаллического кремния.

Монокристаллический солнечный элемент

Есть много факторов, чтобы использовать кремний в фотоэлектрической технологии, но важным является чистота кремния, что означает, что чем больше очистка в кремнии, тем больше способность солнечной панели преобразовывать солнечный свет в электричество в качестве выходной мощности.

Кристаллический кремний (c-Si) составляет основу поли- или мульти- и монокристаллических кремниевых фотоэлементов, которые мы подробно обсудим ниже.

Монокристаллическая панель солнечных батарей

Монокристаллические солнечные панели

«Моно» означает «одиночный», как видно из названия. Монокристаллические солнечные панели изготовлены из одного кристалла чистого кремния. Его также называют монокристаллическим кремнием, потому что когда-то монокристалл использовался для создания матрицы, которая обеспечивает чистоту солнечной панели (PV) и равномерный внешний вид по всему модулю PV.

Монокристаллические солнечные панели (фотоэлементы) имеют округлую форму, а кремниевые кристаллические стержни выглядят как цилиндрические во всем фотоэлектрическом модуле.

Хорошо знать:

Различать поликристаллический и монокристаллический ФВ (фотоэлектрические или солнечные панели) является то, что монокристаллические солнечные элементы выглядят цилиндрическими с закругленными краями.

преимущества

• Эффективность монокристаллических солнечных панелей составляет 15-20%, в то время как новейшие монокристаллические солнечные панели достигают 25% эффективности в лабораториях, а 21% - подтвержденная эффективность. В США эффективность серии E20 составляет примерно 20%, а серия X SunPower PV (фотоэлектрические панели) обеспечивает эффективность 21,5%.
• Монокристаллическая фотоэлектрическая панель (фотоэлектрическая или солнечная панель) требует минимального пространства и занимает небольшую площадь на крыше.
• Средний срок службы монокристаллических солнечных панелей составляет около 25 лет, в то время как другие производители фотоэлектрических панелей утверждают, что ожидаемый срок службы составляет от 25 до 30 лет.
• Его характеристики лучше, чем у поликристаллических при одинаковых условиях освещения. Кроме того, монокристаллические солнечные панели производят до четырехкратного количества электрической энергии по сравнению с тонкопленочными солнечными панелями.
• Короче говоря, монокристаллические солнечные панели являются наиболее эффективным из доступных фотоэлектрических модулей, наиболее популярная технология на рынке, широко доступная, занимает наименьшую площадь на крыше и проста в использовании и замене.

Недостатки

• Монокристаллические солнечные панели являются дорогостоящими. Первоначальная стоимость монокристаллических фотоэлектрических панелей является слишком высокой и дорогой по сравнению с тонкопленочными солнечными фотоэлектрическими модулями или поликристаллическими солнечными панелями.
• Так как он сделан из монокристалла кремния, следовательно, частично покрытая область солнечной панели снегом, грязью или тенью может нарушить весь контур PV.
• Большое количество чистого кремния превращается в отходы. Для изготовления кремниевых пластин и матриц большой цилиндрической формы (процесс, который используется для изготовления монокристаллического кремния в процессе Чохральского), четыре конца фотоэлементов вырезают из слитков, что приводит к большому количеству чистых кремниевых отходов.
• Он имеет тенденцию быть более эффективным, когда температура повышается, т.е. он лучше работает в теплую погоду и при полном солнечном свете, но для большинства домовладельцев это несущественный факт.

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные панели

«Поли» означает «много или много». Как следует из названия, он состоит из множества различных кристаллов чистого кремния, соединенных вместе для создания солнечного или фотоэлемента. Формы этих ячеек имеют прямоугольную форму и требуют меньшего количества кремния по сравнению с монокристаллическими солнечными панелями, что делает их менее дорогими, но их эффективность также ниже, чем у монокристаллических фотоэлементов (приблизительно 13,5-17%. Это также называют поликремнием или многокристаллическим кремний и впервые представлен в 1981 году на рынке.

Для изготовления поликристаллических фотоэлектрических ячеек чистый сырой кремний расплавляется и заливается в квадратную форму, которая охлаждается и нарезается на идеально квадратные пластины и матрицы. Существует случайное расположение кристаллов поликристаллической солнечной панели и отражают немного света назад, поэтому она выглядит немного голубее. В настоящее время цены на поликристаллические солнечные панели снижаются и снова становятся популярными в США, Великобритании, Австралии и на других местных рынках.

преимущества

• Поликристаллические солнечные панели имеют более низкую теплостойкость (что означает, что их характеристики ниже при высокой температуре по сравнению с монокристаллическими солнечными фотоэлектрическими модулями. Поскольку тепло может нарушить работу солнечных батарей и сократить срок их службы). Тем не менее, для большинства домовладельцев и покупателей солнечных панелей это несущественно, и они не принимают во внимание при разработке схемы установки солнечных панелей.
• Процесс получения поликристаллического кремния стоит дешевле и менее сложен.
• Короче говоря, это экономически выгодное производство, хорошая эффективность, занимает небольшую площадь на крыше, обычно доступно и легко заменяется и используется.

Недостатки

• КПД поликристаллических солнечных панелей составляет примерно 13,5-17%. Технически это означает, что если 100 Вт солнечной потенциальной энергии попадет на солнечную панель, то ее мощность будет составлять от 13,5 Вт до 17 Вт солнечной электрической энергии. Следовательно, он немного менее эффективен, чем монокристаллическая солнечная панель.
• Та же поверхность поликристаллических фотоэлектрических модулей (по размеру) будет производить меньше энергии по сравнению с монокристаллической солнечной панелью (но это не всегда так).
• Он не подходит для использования по сравнению с тонкопленочными и монокристаллическими солнечными панелями с точки зрения элегантности (при необходимости), потому что он не имеет однородного внешнего вида, а только случайный и нечетный синий цвет.

Струнная лента Солнечные батареи

Процесс, в котором многокристаллические кремниевые полосы и фольги изготавливаются для фотоэлектрической (PV) технологии. В этом процессе высокотемпературные проволоки сопротивления протягиваются через расплавленный кремний, образуя тонкую мультикристаллическую ленту кристаллов кремния. Эти очень тонкие ленты затем нарезаются на разные длины, образуя фотоэлектрические и солнечные элементы. Солнечные панели, изготовленные по технологии String Ribbon, выглядят так же, как и традиционные поликристаллические фотоэлектрические панели. Впервые этот процесс был разработан в 1970-х годах компаниями Mobil-Tyco, Solar Energy Corp и Evergreen Solar, которые были основными производителями технологии ленты String для изготовления солнечных элементов. Обратите внимание, что Обратите внимание, что панели String Ribbon PV также изготовлены из поликристаллического кремния.

Струнная лента Солнечные батареи

Преимущества:

• Более дешевая продукция, простая и удобная в использовании.
• КПД панелей String Ribbon Solar составляет около 13-14% (в то время как в лабораториях исследователи достигли эффективности 18-19%)

Недостатки:

• Производство более энергоемкое
• Низкая эффективность использования пространства

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC) или (TFPV)

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC) также известны как тонкопленочные фотоэлектрические элементы (TFPV) или аморфные фотоэлектрические модули.

Интеграция одного или нескольких тонких слоев фотоэлектрических материалов или тонкой пленки (TF) на подложке, например, металла, стекла, пластика и т. Д., Является основным процессом изготовления тонкопленочных солнечных панелей и является солнечным элементом второго поколения. Толщина пленки варьируется от нескольких нанометров (нм) до микрометров (мкм), в то время как тонкая пленка была разработана значительно тоньше. В солнечном элементе из кристаллического кремния первого поколения (c-SI) используются кремниевые пластины толщиной до 200 мкм.

Тонкопленочные солнечные элементы (TFSC) или (TFPV)

Ниже приведены подкатегории (типы тонкопленочных солнечных панелей), по которым фотоэлектрические материалы интегрированы на подложку.

• Аморфный кремний (a-Si / TF-Si)
• Селенид меди индия-галлия (CIGS / CIS)
• Теллурид кадмия (CdTe)

Ниже представлены тонкопленочные солнечные элементы третьего поколения, которые вообще недоступны в продаже, и исследователь надеется осуществить мечту (очень скоро).

• Органические фотоэлектрические элементы (OPC / OPC)… (доступно сейчас)
• Сенсибилизированный краситель
• Полимерные солнечные батареи
• Квантовая точка
• Сульфид цинка и олова медный,
• Нанокристаллические
• Перовскит солнечных батарей

Тонкопленочные солнечные панели дешевле, но менее эффективны, чем обычная технология солнечных батарей с кристаллическим кремнием (c-SI). Тем не менее, последние разработки технологии подтверждают, что эффективность лабораторных элементов из теллурида кадмия (CdTe) и селенида меди-индия-галлия (CIGS / CIS) достигла 20%.

преимущества

• Крупномасштабное производство тонкопленочных солнечных панелей менее сложное, чем у фотоэлементов на кристаллической основе.
• Они дешевы по сравнению с другими монокристаллическими фотоэлектрическими / солнечными панелями.
• Однородный внешний вид тонкопленочных солнечных панелей более привлекателен и может быть использован также для украшения.
• Он также поставляется в гибкой форме, которая может использоваться для многих целей и приложений и имеет смысл при использовании там, где пространство не является проблемой.
• Он обладает высокой температурной стойкостью, т.е. высокая температура и затенение оказывают меньшее влияние на тонкопленочные солнечные панели.

Недостатки

• Это требует много места. Как правило, они не полезны для жилых и домовладельцев.
• Дополнительная опорная конструкция, кабели, техническое обслуживание и т. Д. Для установки тонкопленочных солнечных панелей делают систему дорогостоящей.
• Общая продолжительность жизни тонких солнечных панелей ниже, чем у поли- и монокристаллических солнечных панелей.

Солнечные элементы на аморфном кремнии (a-Si или a-Si: H) и фотоэлектрические модули

Панели солнечных батарей аморфного кремния (a-Si или a-SiH)

В последнее время на рынке стала популярна аморфная кремниевая солнечная батарея, которая является подкатегорией тонкопленочных кремниевых солнечных панелей. Поскольку им требуется меньше (скажем, 1%) кремния, используемого в кристаллических солнечных элементах, и они очень менее эффективны, чем поли или монокристаллические солнечные панели (около 5-6%).

Для изготовления солнечного элемента из аморфного кремния один или несколько слоев фотоэлектрических материалов помещают на подложку в виде газового баллончика, который называется «осаждением из паровой фазы».

Солнечные элементы из теллурида кадмия (CdTe)

Панели солнечных батарей с теллуридом кадмия (CdTe)

Тонкопленочные солнечные панели на основе теллурида кадмия основаны на теллуриде кадмия и единственной фотоэлектрической технологии, которая является экономически выгодной по сравнению с кристаллическими солнечными панелями на значительной части рынка, особенно в мульти-киловаттной системе.

Эффективность этих солнечных панелей обычно находится в диапазоне 9-11%.

First Solar установила более 5 гигаватт (5 ГВт) тонкопленочных солнечных панелей из теллурида кадмия по всему миру. Эта же компания удерживает мировой рекорд эффективности CdTe PV-модуля в 14,4%.

Обновление: в августе 2014 года First Solar анонсировала устройство с эффективностью преобразования 21,0%. В 2014 году First Solar также повысила эффективность модуля записи с 16,1% до 17,0%.

Первый фотоэлектрический фотоэлектрический блок мощностью 40 МВт (CdTe), установленный на солнечной энергии, установленный JUWI Group в Брандисе, Германия.

Солнечные элементы из меди, селенида индия и галлия (CIGS / CIS)

Коммерческое производство гибких фотоэлектрических элементов на основе селенида меди и индия-галлия началось в Германии в 2011 году. Они изготовлены из меди, индия, галлия и селенида путем интеграции на подложку, такую ​​как пластик или стекло, с анодом и катодом (электродами) на задней панели и передняя сторона для сбора электрической выходной мощности. Элементы солнечных батарей CIGS или CIS обладают высокой температурной стойкостью и лучше работают в теплом климате, поэтому они работают еще лучше, когда элементы осаждаются на стекле.

Солнечные элементы из меди, селенида индия и галлия (CIGS / CIS)

Показатели эффективности для солнечных панелей CIGS обычно работают в диапазоне 11-14%. Тем не менее, наибольшее значение, достигнутое командой исследователей Национальной лаборатории возобновляемой энергии, составляет 19,9%, и опять же лучшая эффективность, достигнутая по состоянию на октябрь 2013 года, составила 20,8%. Кроме того, ученые из EMPA (Швейцарская федеральная лаборатория материаловедения и технологии) разработали ячейки CIGS на гибкой полимерной фольге с новым рекордным КПД 20,4%.

Ожидайте этого, многие другие тонкопленочные солнечные панели все еще находятся в стадии исследования и постепенно развиваются. В ближайшие дни вы можете услышать более неожиданные и интересные новости об этих событиях.

BIPV: создание интегрированных фотоэлектрических панелей

Это не что-то новое, но то же самое, что они могут быть тонкопленочными или кремниевыми кристаллическими солнечными панелями или и тем и другим, в форме черепицы или того, каким должен быть дизайн. BIPV (Building Integrated Photovoltaic) разработан, чтобы быть частью здания, такого как стены, крыши, фасады, окна и другие вещи, которые могут соответствовать фотогальваническим материалам (Солнечная черепица - лучший пример Building Integrated Photovoltaic [BIPV]). Выглядит очень красиво и красиво, но красивые вещи тоже дороги;).

BIPV: создание интегрированных фотоэлектрических панелей

К сожалению, Building Integrated Photovoltaic BIPV является слишком дорогой системой и менее эффективной, чем другие фотоэлектрические (фотоэлектрические) элементы и панели. Поэтому домовладельцам или мелким пользователям не рекомендуется интегрировать системы BIPV, поскольку они используются в крупных проектах, таких как установка мощностью 10 МВт в пустыне недалеко от Лас-Вегаса.

Солнечные тепловые панели

Это другая фотоэлектрическая или солнечная энергосистема, а не объяснение выше. Они не производят электричество, но преобразуют солнечную энергию в необходимое тепло, чтобы нагреть воду для бассейна или общего пользования дома. Также полезно знать, что некоторые солнечные тепловые или фотоэлектрические панели можно использовать даже для отопления и кондиционирования воздуха.

Солнечные тепловые панели

Гибридные солнечные батареи и фотоэлектрические панели

Органический материал (полупроводниковый материал, свойства которого лежат между изолятором и проводниками и используемый для электропроводности) помещается в слой неорганического материала с высокой электронной проводимостью для формирования фотоэлектрических (PV) слоев. Какая эффективность больше, чем у одного слоя материала, и обладает преимуществами как органического, так и неорганического полупроводникового мастерства.

Гибридные фотоэлементы имеют низкую стоимость с помощью процесса R2R (процесс «с рулона на рулон» или «Реал к реальному»: создание электронных компонентов и устройств на гибком пластиковом рулоне или металлическом листе и фольге), а также обеспечивают преобразование солнечной энергии.

Наиболее эффективными гибридными солнечными панелями являются фотоэлектрический модуль Panasonic (формально Sanyo) с невероятной эффективностью 18,6%, который также занимает меньше места на крыше.

Гибридные солнечные панели очень дороги, чем поли или монокристаллические фотоэлектрические панели. Если у вас достаточно места на крышах, то не рекомендуется использовать гибридную систему солнечных батарей, иначе вы тратите впустую свои деньги на выработку той же электроэнергии, что и на кристаллических солнечных панелях.

Гибридные солнечные батареи и фотоэлектрические панели

Какой тип панели солнечных батарей является лучшим для домашнего использования?

Было бы немного трудно решить, какая из них является лучшей солнечной панелью для вас, и если вы не знаете даже основ о PV, то рекомендуется связаться с экспертом, чтобы выбрать лучшую солнечную панель для вашей конкретной ситуации, но обсудим типичный вопрос, и вы сможете получить немного идеи, которая может помочь вам выбрать лучшую солнечную панель для домашнего использования.

Поскольку мы знаем, что «Стоимость и пространство» являются основными факторами для правильного выбора фотоэлектрической панели, поэтому мы кратко обсудим эту тему.

Космос:

Поскольку большинство из нас не имеют большого пространства на крыше, окнах и т. Д., Чем тонкопленочные солнечные панели не для вас. Очевидно, что солнечные панели с кристаллическим основанием - лучший выбор, и, если размер действительно имеет значение, тогда выбирайте солнечные панели с наивысшей номинальной мощностью, потому что фотоэлектрические панели одинакового размера имеют разные характеристики, такие как 60 Вт, 150 Вт, 200 Вт и т. Д.

Если размер имеет значение, то какой из них лучше? Моно или Поликристаллическая панель солнечных батарей

Оба хороши для вас с теми же преимуществами, за исключением того, что монокристаллические солнечные панели более экономичны и производят немного больше электроэнергии, чем поликристаллические, но это не всегда так.

Еще одна вещь, что поликристаллические солнечные панели немного дешевле, но они также занимают меньше места.

Кроме того, для одной и той же номинальной мощности (скажем, 150 Вт) моно- и поликристаллические солнечные панели будут генерировать примерно одинаковую электрическую выходную мощность (с незначительной разницей), но поликристаллическая будет занимать немного больше места по сравнению с монокристаллической солнечной панелью.

Теперь это зависит от вас, для чего вы идете.

Расходы:

Цены на фотоэлектрические панели обычно указываются как цена за ватт ($ / ватт). Если вы хотите получить самую низкую цену за номинальную мощность, вам нужно сравнить цены на различные доступные моно- и поликристаллические солнечные панели, доступные на рынке и в Интернете. Например, солнечная панель Talesun (модель TP660P-235) является самой дешевой фотоэлектрической панелью, ее мощность составляет около 235 Вт при цене $ 183. Таким образом, цена за ватт становится $ 0,75. С другой стороны, солнечная панель EcoSolargy (ECO230S156P-60) является более дорогой фотоэлектрической панелью, ее номинальная мощность составляет 230 Вт, а цена за ватт составляет около 1 доллара США.

Out Put - король

Производители PV дают гарантию на солнечные панели около 25-30 лет. Но имейте в виду, что производительность солнечных панелей постепенно снижается с течением времени, а общая производительность остается на уровне 80%, когда она близка к истечению срока годности. Таким образом, не идите на компромисс с выходной мощностью солнечных панелей и оставьте надёжную систему установки вашей солнечной панели. Снова! Не покупайте дешевые фотоэлектрические панели, иначе вам придется снова заплатить цену: P.

Сейчас! Это ваша очередь.

Пожалуйста, расскажите свою историю в поле для комментариев ниже, а также поделитесь своими ценными отзывами и опытом, потому что это было бы слишком полезно для других инженеров-электриков и студентов. Кроме того, не забудьте поделиться с друзьями, а также подписаться (в правом верхнем углу боковой панели, просто введите свой адрес электронной почты и нажмите Enter) на другие интересные и последние информационные материалы об электротехнике и электронике и технологии.

Введите адрес электронной почты для последних обновлений, как указано выше!

Похожие

Комментарии