Блог > МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНІЕ ПАНЕЛИ- ЧТО ЛУЧШЕ?

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНІЕ ПАНЕЛИ- ЧТО ЛУЧШЕ?

монокристаллические или поликристаллические солнечные панели
02
November

Принимая решение о покупке монокристаллических или поликристаллических солнечных панелей, необходимо определиться с целью их применения и характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем о технологии изготовления кремния для поли и монокристаллических солнечных панелей, их особенностях, отличии, стоимости, преимуществах и недостатках. 

Содержание статьи

Монокристаллические и поликристаллические солнечные панели — сырье и технология изготовления 

В настоящее время монокристаллические и поликристаллические солнечные панели составляют около 85% мирового рынка солнечной энергетики. Чем они отличаются? 

Сырьем для их изготовления является кремний. Различие заключается в том, как организованы атомы кремния в кристалле, в технологии изготовления кремния, его чистоте и размере.

Технология производства монокристаллического кремния

Монокристаллические солнечные панели производят из пластин высокочистого кристаллического кремния (с-Si), который в природе чистым не является. Для его изготовления, сырье — кварцитовый гравий или кварцевый песок, сначала помещается в электродуговую печь, где для высвобождения кислорода применяется электрическая дуга. Продукты — углекислый газ и расплавленный кремний. 

Этот простой процесс дает кремний с 1% содержанием примесей, который используется во многих отраслях промышленности, но не в производстве солнечных батарей. Полученный кремний с чистотой 99% дополнительно очищается с использованием технологии зонной плавки (перекристаллизации) или по методу Чохральского:

  1. В технологии зонной перекристаллизации стержень нечистого кремния пропускают в печи через зону нагрева несколько раз в одном и том же направлении. В каждый момент времени расплавляется небольшая часть стержня — эта расплавленная зона двигается вдоль слитка, что приводит к перераспределению примесей. При многократном прохождении расплавленной зоны, примеси собираются в конце слитка, который впоследствии удаляется. 
  2. При изготовлении монокристаллического кремния методом Чохральского, затравочный кристалл кремния погружается в расплавленный поликристаллический кремний. Когда затравочный кристалл вращается и извлекается, образуется цилиндрический слиток кремния. Извлеченный слиток необычайно чистый — 99,99%, потому что примеси остаются в жидкости.

Из слитка нарезаются пластины толщиной до 300 мкм с помощью многопроволочной пилы. Полученный чистый кремний легируют донорными и акцепторными примесями для образования p − n-переходов, чтобы сделать полупроводник способным проводить электричество.

Технология производства поликристаллического кремния

Поликристаллическая солнечная панель состоит из фотоэлектрических элементов, также известных как поликремниевые и мультикремниевые элементы (mc-Si). Поликремний состоит из мелких кристаллитов кремния, ориентированных в разных направлениях. Для нужд фотовольтаики применяют более дешевый и содержащий больше примесей Si. Его получают несколькими методами:

  1. Получение поликремния в Сименс-процессе основывается на преобразовании технического кремния с помощью химической очистки. В этом процессе при высоких температурах осуществляется перегонка летучих соединений (силанов) и осаждение свободного кремния на подложке. Образующиеся побочные кремнийсодержащие вещества используются повторно, что снижает себестоимость.
  2. Способ плавления. Куски кремния определенного размера плавятся и выливаются в контейнеры (тигли) прямоугольной формы — отсюда и квадратная форма слитка поликристалла. Затем прямоугольные заготовки режутся на пластины толщиной 300−500 мкм.

Поликристаллические и монокристаллические солнечные панели имеют передний и задний контакты. Передний состоит из линий сетки, соединенных шиной. Задний представляет собой серию серебряных полос, соединенных с передней шиной соседнего элемента. Передняя поверхность элемента текстурируется, на нее наносится антибликовое покрытие для уменьшения потерь света на отражение.

какие солнечные панели лучше поли или моно

Какие солнечные панели лучше: из поли или моно кристаллов?

Описанные выше технологии получения солнечных панелей поли и моно структурой дают представление о том, что процесс производства монокристаллических элементов намного сложнее и требует большого расхода высокочистого кремния. Кроме того, для его изготовления необходима температура около 1400°C. 

Однако, получаемый в результате продукт обладает целым рядом отличных свойств и характеристик. Фотоэлемента из монокристалла имеет самый высокий КПД — в среднем около 22%, рекордный — свыше 24 %. Монокристаллическая солнечная панель является наиболее дорогим вариантом, потому что технология изготовления чистого кремния энергозатратная и длительная, а процесс четырехсторонней резки приводит к потере большого количества кремния, иногда более половины.

Солнечная поликристаллическая панель более доступна по цене из-за менее сложной и продолжительная технологии производства. При ее производстве практически отсутствуют расходы кремния. Температура изготовления фотоэлементов находится в пределах от 800 до 1000°C. С другой стороны, они менее эффективны — их КПД составляет в среднем около 18% и требуют больше площади для генерации одинаковой мощности.

Преимущества и недостатки монокристаллических солнечных панелей

К основным плюсам монокристаллических солнечных панелей относится:

  • высокая эффективность (КПД);
  • высокая стабильность характеристик;
  • низкий температурный коэффициент — незначительное снижение мощности при нагревании панели;
  • низкая скорость старения (деградации) и низкая потеря эффективности;
  • срок службы 30 и более лет;
  • быстрая окупаемость;
  • надежность и долговечность.

Преимуществом также является более высокое соотношение мощности к площади поверхности модуля, что позволяет производить монокристаллические устройства меньшего размера, чем аналоги, для производства одного и того же количества электроэнергии. К недостаткам можно отнести более высокую цену.

 монокристаллические солнечные панели

Преимущества и недостатки поликристаллических солнечных панелей

Поликристаллические солнечные панели имеют достаточно хорошие характеристики эффективности, стабильности параметров, температурного коэффициента и скорости деградации. Однако они в большей или меньшей мере уступают монокристаллическим аналогам. Например, эффективность в среднем на 5% ниже, чем у моно панелей. Другие плюсы:

  • оптимальное соотношение эффективности и стоимости;
  • меньшее количество отходов кремния при их изготовлении;
  • относительно невысокая цена — на 15- 20 % ниже, чем у высокоэффективных собратьев.

К недостаткам можно отнести более длительный срок окупаемости и меньший срок эксплуатации — в среднем они служат более 25 лет. Для обеспечения одинаковой мощности производят солнечные батареи большего размера, что требует дополнительной полезной площади.

Подводим итоги

Очевидно, что и те, и другие фотоэлектрические преобразователи имеют свои плюсы и минусы. Так какая лучше — монокристаллическая или поликристаллическая солнечная панель?

В конечном итоге все зависит от конкретных условий, цели применения, вашего бюджета, типа электростанции, ее суммарной мощности и наличия площади для ее установки. Имея большую площадь крыши, в некоторой мере можно пожертвовать высокой продуктивностью и купить больше панелей по более низкой стоимости, чтобы достичь планируемого производства э/э. 

Но если нужна мощная СЭС, а полезная площадь ограничена, то установить меньшее количество модулей с более высоким КПД — лучший способ обеспечить максимально возможную мощность в долгосрочной перспективе. Монокристаллические панели с аккумуляторными батареями применяют также, если приоритетом является надежность и автономность электроснабжения потребителей.

Наилучшие характеристики фотовольтаическим изделиям обеспечивают ведущие бренды, применяющие инновационные технологии, качественные материалы и автоматизированные процессы. Перед принятием решения хорошо проанализируйте все нюансы. А еще лучше — воспользуйтесь поддержкой специалистов профессиональных компаний. 

Последние новости
ДОМАШНЯЯ СОЛНЕЧНАЯ ЄЛЕКТРОСТАНЦИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ТИПЫ
16
November

ДОМАШНЯЯ СОЛНЕЧНАЯ ЄЛЕКТРОСТАНЦИЯ: ОСОБЕННОСТИ И ТИПЫ

Домашняя солнечная электростанция — это энергогенерирующий объект, использующий прямое преобразование энергии солнца в электричество. В настоящее время наблюдается стремительный рост строительства СЭС для частных домов, который обусловлен следующими экономическими факторами: повышением цен на традиционные источники...

Детальнее
СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ ДЛЯ ДОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА
12
November

СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ ДЛЯ ДОМА: ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОСОБЕННОСТИ ВЫБОРА

В настоящее время во всем мире растет тенденция в полной мере использовать доступные возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии в малых и средних масштабах. При этом производство электричества с использованием энергии солнца играет важную роль...

Детальнее
СТРОИТЕЛЬСТВО СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ОСОБЕННОСТИ
10
November

СТРОИТЕЛЬСТВО СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ: ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ И ОСОБЕННОСТИ

Строительство солнечных электростанций развивается быстрыми темпами. Энергия солнца становится все более конкурентоспособной благодаря снижению затрат и постоянному совершенствованию технологий.  В Украине в 2020 году было введено в эксплуатацию 6320 МВт мощностей, из которых 712 МВт...

Детальнее
МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНІЕ ПАНЕЛИ- ЧТО ЛУЧШЕ?
02
November

МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЛИ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНІЕ ПАНЕЛИ- ЧТО ЛУЧШЕ?

Принимая решение о покупке монокристаллических или поликристаллических солнечных панелей, необходимо определиться с целью их применения и характеристиками. В этой статье мы подробно расскажем о технологии изготовления кремния для поли и монокристаллических солнечных панелей, их особенностях,...

Детальнее
ДВУНАПРАВЛЕННЫЙ СЧЕТЧИК ДЛЯ «ЗЕЛЕНОГО» ТАРИФА: ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН И КАК РАБОТАЕТ?
28
October

ДВУНАПРАВЛЕННЫЙ СЧЕТЧИК ДЛЯ «ЗЕЛЕНОГО» ТАРИФА: ЗАЧЕМ ОН НУЖЕН И КАК РАБОТАЕТ?

Законодательство Украины содействует производству экологически чистой электроэнергии из альтернативных источников, покупая ее у частных лиц и предпринимателей по выгодному «зеленому» тарифу. И это отлично мотивирует наших граждан пользоваться преимуществами солнечной генерации. Солнечная энергетика в Украине...

Детальнее
УЛИЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ: ТИПЫ, ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРИМЕНЕНИЯ
25
October

УЛИЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ: ТИПЫ, ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРИМЕНЕНИЯ

Уличное освещение на солнечных батареях — отличное мобильное решение для освещения небольшой территории. Идеально подходит для освещения двора, улицы, дома, дорожки, веранды, спортивных площадок, площадей. Применяются в ландшафтном дизайне, парках и садах. Содержание статьи Светильники...

Детальнее
ИНСОЛЯЦИЯ: ВЛИЯНИЕ НА ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СОЛНЕЧНЫМИ ПАНЕЛЯМИ
20
October

ИНСОЛЯЦИЯ: ВЛИЯНИЕ НА ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СОЛНЕЧНЫМИ ПАНЕЛЯМИ

Эксперты и ведущие мировые агентства прогнозируют в ближайшие 15-20 лет рост рынка альтернативной энергетики. Электроэнергия, произведенная из энергии солнца становится для потребителей все более выгодной. А это, в свою очередь, увеличивает спрос на установку солнечных...

Детальнее
ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ: ОСОБЕННОСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ
06
October

ГИБКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ: ОСОБЕННОСТИ И ПРИМЕНЕНИЕ

Гибкие солнечные панели — разновидность панелей, которые относятся к типу «тонкопленочные». Принцип работы их такой же как моно и поликристаллических устройств и основан на фотоэлектрическом эффекте. Являются отличным мобильным вариантом для обеспечения чистой возобновляемой энергией,...

Детальнее