Альтернативное оборудование, использующее энергию солнца, бывает разным, но в наши дни наибольшую популярность завоевали монокристаллические и поликристаллические батареи. У вторых есть также еще часто используемое название - мультикристаллические. «Солнечные панели: моно или поли?» – таким вопросом задаются все, кто стремится воспользоваться преимуществами использования альтернативных источников энергоснабжения.
Солнечные батареи – монокристалл или поликристалл
Энергоэффективность является одним из основных отличий данных двух видов оборудования, предназначенного для получения энергии альтернативными способами. У двух видов батарей эффективность преобразования солнечной энергии существенно отличается. Монокристаллическое оборудование способно обеспечивать до 22% КПД, а поликристаллическое – до 18%.
Различная производительность поверхностей кристаллов обусловлена технологическими особенностями производства. Монокристаллические изготавливают, используя исключительно кремний высокой степени очистки. При производстве поликристаллических используется и вторичное сырье – переработанные в материалы отходы. Такая технология обусловила не только более низкий КПД, но и невысокую надежность оборудования. К преимуществам поликристаллических панелей можно отнести более низкую стоимость в сравнении с монокристаллами.
Различия в способности преобразовывать солнечную энергию в электрическую обуславливают разницу в занимаемой батареями площади. При равной мощности монокристаллическим батареям понадобится меньше места, чем поликристаллическим.
Если говорить о внешнем виде батарей, монокристаллические отличаются отсутствием острых углов и однородной поверхностью. Такая особенность обусловлена тем, что для получения монокристаллического кремния используются заготовки цилиндрической формы. Структура мультикристаллических отличается неоднородностью. Это связано с тем, что в составе кремния могут примеси в незначительных количествах.
В солнечных батареях используются монокристаллы и поликристаллы, отличия которых выражаются и в стоимости. Монокристаллические обходятся приблизительно на 10% дороже, если сравнение произвести в пересчете на единицу мощности. Технология получения высокоочищенного кремния сделала батареи, изготовленные с его использованием, более дорогими.
Особенности изготовления
Сырьем для производства технического кремния высокой очистки является кварцевый песок определенных пород. Технология представляет собой этапы плавления сырья под воздействием высоких температур, а также процессы синтеза с введением разных химических веществ. Посредством такой обработки получается добиться высокого качества очищения кремния от различных примесей. Для изготовления солнечных элементов его массовое содержание должно быть не менее 99,9%.
Существуют две разновидности кремния, используемого для изготовления оборудования для получения энергии:
- мультикристаллический;
- монокристаллический.
Монокристаллическое сырье получают посредством выращивания слитков в тиглях, т.е. специальных печах при постоянном вращении. Применение затравочного монокристалла дает возможность добиться кристаллографической ориентации. При производстве мультикристаллического кремния кристаллы затвердевают после процесса химического осаждения паров. Ориентация является произвольной.
В монокристаллическом материале слитки характеризуются круглой формой сечения. Для придания необходимой формы применяется механическая обработка. Нарезка на тонкие пластины осуществляется при помощи алмазных пил.
Мульти- и монокристаллические пластины после тщательного тестирования становятся основой для создания батарей. Спайка элементов между собой производится с использованием проводников. Правильным названием такой совокупности ячеек является солнечный или фотоэлектрический модуль.
При последовательном подключении модулей возникает большее напряжение. При параллельном – увеличение возникающей силы тока. Необходимые электрические параметры модуля дают возможность получить определенную последовательность параллельных и последовательных соединений.
Энергия, которую способны получать солнечные модули, может накапливаться в аккумуляторах или питать какие-либо приборы напрямую.
Немного статистики
Монокристаллы и поликристаллы в солнечных батареях имеют практически одинаковую популярность. Если нет ограничений по площади, и есть желание сэкономить, поликристаллические являются отличным выбором. Статистика показывает, что по частоте использования поликристаллические опережают монокристаллические. Количество продаж такого оборудования составляет 52,9%.
