Альтернативне обладнання, що використовує енергію сонця, буває різним, але в наші дні найбільшої популярності здобули монокристалічні і полікристалічні батареї. У других є також ще часто вживана назва - мультикристалічні. «Сонячні панелі: моно-або полі?» – таким питанням задаються всі, хто прагне скористатися перевагами використання альтернативних джерел енергопостачання.
Сонячні батареї – монокристал або полікристал
Енергоефективність є однією з основних відмінностей цих двох видів обладнання, призначеного для отримання енергії альтернативними способами. У двох видів батарей ефективність перетворення сонячної енергії істотно відрізняється. Монокристалічне обладнання здатне забезпечувати до 22% ККД, а полікристалічне – до 18%.
Різна продуктивність поверхонь кристалів зумовлена технологічними особливостями виробництва. Монокристалічні виготовляють, використовуючи виключно кремній високого ступеня очищення. При виробництві полікристалічних використовується і вторинна сировина – перероблені в матеріали відходи. Така технологія зумовила не тільки більш низький ККД, але і невисоку надійність обладнання. До переваг полікристалічних панелей можна віднести більш низьку вартість в порівнянні з монокристалами.
Відмінності в здатності перетворювати сонячну енергію в електричну обумовлюють різницю в площі, зайнятій батареями. За рівної потужності монокристалічним батареям знадобиться менше місця, ніж полікристалічним.
Якщо говорити про зовнішній вигляд батарей, монокристалічні відрізняються відсутністю гострих кутів і однорідною поверхнею. Така особливість обумовлена тим, що для отримання монокристалічного кремнію використовуються заготовки циліндричної форми. Структура мультикристалічних відрізняється неоднорідністю. Це пов'язано з тим, що в складі кремнію можуть домішки в незначних кількостях.
В сонячних батареях використовуються монокристали і полікристали, відмінності яких виражаються і в вартості. Монокристалічні обходяться приблизно на 10% дорожче, якщо зробити порівняння в перерахунку на одиницю потужності. Технологія отримання високоочищеного кремнію зробила батареї, виготовлені з його використанням, більш дорогими.
Особливості виготовлення
Сировиною для виробництва технічного кремнію високого очищення є кварцовий пісок певних порід. Технологія являє собою етапи плавлення сировини під впливом високих температур, а також процеси синтезу з введенням різних хімічних речовин. За допомогою такої обробки виходить досягти високої якості очищення кремнію від різних домішок. Для виготовлення сонячних елементів його масовий зміст має бути не менше 99,9%.
Існують два різновиди кремнію, що використовується для виготовлення обладнання для отримання енергії:
- мультикристалічний;
- монокристалічний.
Монокристалічну сировину отримують за допомогою вирощування злитків в тиглях, тобто спеціальних печах при постійному обертанні. Застосування затравочного монокристалу дає можливість досягти кристалографічної орієнтації. При виробництві мультикристалічного кремнію кристали тверднуть після процесу хімічного осадження пари. Орієнтація є довільною.
В монокристалічному матеріалі злитки характеризуються круглою формою перетину. Для додання необхідної форми застосовується механічна обробка. Нарізка на тонкі пластини здійснюється за допомогою алмазних пил.
Мульти - і монокристалічні пластини після ретельного тестування стають основою для створення батарей. Спайка елементів між собою проводиться з використанням провідників. Правильною назвою такої сукупності осередків є сонячний або фотоелектричний модуль.
При послідовному підключенні модулів виникає більша напруга. При паралельному – збільшення сили струму, що виникає. Необхідні електричні параметри модуля дають можливість отримати певну послідовність паралельних і послідовних з'єднань.
Енергія, яку здатні отримувати сонячні модулі, може накопичуватися в акумуляторах або живити будь-які прилади безпосередньо.
Трохи статистики
Монокристали і полікристали в сонячних батареях мають практично однакову популярність. Якщо немає обмежень по площі, і є бажання заощадити, полікристалічні є відмінним вибором. Статистика показує, що за частотою використання полікристалічні випереджають монокристалічні. Кількість продажів такого обладнання становить 52,9%.
