Каждый день исследуются все более совершенные и усовершенствованные солнечные технологии, позволяющие эффективно использовать солнечную энергию.

Современные солнечные технологии не так эффективны, как хотелось бы, особенно в том, что касается используемых солнечных батарей. В настоящее время существует всего 2 популярных типа солнечных панелей, несмотря на их недостатки, нам нужно знать, что предлагает каждая из них и как вы можете получить выгоду от любой из них при следующей покупке солнечных батарей.

В этом посте мы подробно рассмотрели 2 типа солнечных панелей. В конце вы узнаете их характеристики и сравните их, чтобы помочь вам принять правильное решение.

Давайте перейдем к делу ...

Каковы основные технологии фотоэлектрических солнечных панелей?

Сегодня в мире доступны различные типы солнечных панелей, и постоянно разрабатываются новые, чтобы гарантировать, что неисчерпаемая энергия солнца не останется неиспользованной.

Первым из когда-либо созданных солнечных элементов является монокристаллический элемент, который был открыт в 1935 году Кэлвином Фуллером и Джеральдом Пирсоном. Эта солнечная панель на сегодняшний день является наиболее развитой из всех возможных технологий солнечных панелей.

Далее следует прибытие экономичных поликристаллических ячеек, которые с тех пор также постоянно совершенствуются.

Существуют и другие технологии, такие как тонкопленочные солнечные панели, которые подходят для регионов с высокой температурой. В этой статье мы остановимся на наиболее разработанных солнечных фотоэлектрических технологиях. Это поликристаллические и монокристаллические фотоэлектрические технологии.

Что такое поликристаллическая солнечная панель?

Поликристаллические материалы - это материалы, состоящие из нескольких кристаллов (горных пород) кремния.

Все кристаллические фотоэлектрические панели сделаны из кремния. Ученые говорят, что это второй по распространенности элемент в земной коре. Кремний получают из горных пород и всегда находят в комбинированном состоянии в виде диоксида кремния.

Как изготавливаются поликристаллические панели?

Процесс изготовления поликристаллической фотоэлектрической панели может быть довольно сложной задачей.

Он начинается с извлечения кремния из породы в очень горячей печи с температурой более 2,000 ° C. В печи камень плавится в жидкость, и она затем заливается в охлаждающую машину. Результатом этого охлаждения является чистая кремниевая порода, готовая для процессов, чтобы стать фотоэлектрической панелью.

Кремний в чистом виде - это просто полупроводник, который не является легко проводящим из-за его атомной структуры. Материал проводит, когда в нем есть свободные электроны или дырки, а в чистом кремнии их нет. Однако это можно улучшить, добавив в этот кремний примеси. Процесс добавления примесей к чистому элементу называется легированием, а добавленные элементы - легирующими добавками.

Добавка и кремниевые породы смешиваются в форме квадратной формы размером 3 фута на 3 фута, и форма помещается в большую печь с температурой около 2500 ° F. Форма остается в печи около 20 часов для правильного процесса плавления. По истечении этого срока его снимают и дают остыть в течение дня или двух.

После охлаждения получается твердый блок (слиток) кремния. Этот слиток нарезан тонкой и хрупкой твердой частью квадратной формы, которая называется вафлей.

Когда дело доходит до резки слитка, есть два этапа; на первом этапе все твердое тело разрезается на столбец необходимого размера, но очень большой ширины, а на втором этапе ширина удаляется путем разрезания столбца на желаемые тонкие листы - пластину.

Хотя мы получили пластину, процесс еще не завершен, если только тонкие листы не будут тщательно собраны и отделены для процесса очистки.

Из-за хрупкости этих твердых частиц для разделения твердых частиц по отдельности используются руки, и, поскольку задействованы руки, наш материал становится более подверженным загрязнению, из-за чего вафли после сбора тщательно промываются.

Наконец, это добавление последнего химического вещества к уже вымытым пластинам, которые затем запекаются, чтобы получить сплав двух материалов.

Остальные штрихи будут; добавление антибликовой одежды на панель, добавление химикатов, которые помогают панели лучше проводить электричество из панели, добавление эстетической ценности, чтобы сделать ее более визуально привлекательной, и добавление электрических контактов, которые помогают передавать преобразованное электричество.

Что такое монокристаллическая солнечная панель?

Он называется монокристаллическим из-за того, как он сделан, или, точнее, из-за того, из чего он сделан, то есть из монокристалла (кремния).

Как изготавливаются монокристаллические солнечные панели?

В отличие от поликристаллической панели, которая получается из многих кристаллов кремния, полученных расплавленными и непосредственно охлажденными, производство монокристаллических панелей включает более сложный процесс «рост Чохральского».

Получив кремниевые породы из материнской породы, они плавятся в чем-то вроде закрытой колбы, называемой «Аппарат для выращивания Чохральского». Эта колба имеет нагреватель во внутреннем слое с графитовой чашей, в которой находятся кремниевые породы. За самым внутренним слоем следует другой слой, называемый тепловым экраном, расположенный в пространстве, называемом камерой.

После плавления кремния определенный материал, называемый «затравочный кристалл», погружается в жидкость и при вращении поднимается вверх. Затравочный кристалл продолжает вращаться при движении вверх, в то время как графитовая чаша одновременно опускается, образуя сплошной цилиндрический слиток кремния вокруг затравочного кристалла. Слиток может быть больше желаемого диаметра, но его можно обрезать до желаемого размера.

Большой слиток нам не пойдет. Поэтому слиток разрезают на тонкие слои с помощью проволоки из высококачественной стали толщиной 100-200 микрон, соединенной с вращающимися роликами, которая разрезает слиток на пластины с грубой поверхностью. Для удаления шероховатых поверхностей несколько пластин притираются с обеих сторон между ними, чтобы они вращались в противоположных направлениях, это называется «притиркой». Хотя притирка помогает сгладить поверхность пластины, она ухудшает кристаллическую структуру кремниевой поверхности пластины. Однако для восстановления этого и улучшения кристаллической структуры используется процесс, называемый «травлением». Травление осуществляется путем погружения пластины в любой подходящий травитель, например: КОН или HF.

Затем поверхность панели полируется с помощью ультратонкой суспензии для получения гладкой пластины.

Обсудив, как изготавливаются различные панели Crystalline, мы имеем хорошую основу для обсуждения основных различий между ними. По мере продвижения мы будем рассматривать разные моменты при анализе двух типов технологий.

Монокристаллические VS поликристаллические солнечные панели

В предыдущих разделах мы рассмотрели все процессы, необходимые для изготовления кристаллической солнечной панели, мы перейдем к анализу нескольких моментов, которые необходимо учитывать при определении надлежащей стоимости каждой солнечной панели.

В конце этого раздела вы сможете определить, какая солнечная панель лучше всего подходит для вас, исходя из их характеристик.

●  Разница во внешнем виде

От того, как сделаны разные панели, зависит их внешний вид.

Например, монокристаллическая панель сделана из монокристалла кремния и поэтому имеет однородный цвет по всему материалу. Принимая во внимание, что поликристаллическая панель будет иметь различные цветовые различия по всему материалу из-за того, что ее слиток получают из нескольких кристаллов кремния.

Чаще всего монокристаллические панели имеют черный или темно-синий цвет, и каждая ячейка (готовая пластина) имеет закругленный край. Не забывайте, что мы видели, что слиток, полученный в результате плавления кремниевых пород, выглядит как закругленный цилиндр, и поэтому отдельные пластины изначально имеют округлую форму и должны быть разрезаны на квадратную форму, чтобы соответствовать требуемому стандарту, но это приведет к потере времени. вся партия монокристаллического кремния.

Затем ее разрезают так, чтобы часть закругленной части круглой пластины не терялась. Отсюда и причина его закругленного края.

Поликристаллические панели имеют голубоватый цвет и выглядят так, как будто внутри панели присутствуют частицы (больше похоже на камни). Каждая ячейка имеет квадратную форму, потому что она вырезана из слитка квадратной формы.

●  Модуль преобразования эффективности

Насколько эффективно панели смогут преобразовывать солнечную энергию в электричество, во многом зависит от молекулярной структуры каждого материала.

Монокристаллическая панель из-за ее однородного состава позволяет электронам свободно течь, но поликристаллическая панель не будет такой большой, как монокристаллическая панель, по той же причине молекулярной структуры. Эффективность преобразования монокристаллической панели составляет от примерно 15% до примерно 20%.

●  Температурный фактор

Эффективность преобразования панели также зависит от температуры, так что повышение или понижение температуры выше порогового значения 25 ° C вызывает увеличение или уменьшение эффективности любой из панелей (будь то монокристаллические или поликристаллические).

Однако то, насколько температура влияет на эффективность панели (температурный коэффициент), варьируется между различными марками, например, у определенного типа панели может быть температурный коэффициент около -0.123% на ° C, что означает, что с каждым шагом 10 ° C эффективность снижается на 0.123%. .

Было замечено, что в целом поликристаллические панели могут выдерживать больше тепла, чем монокристаллические панели.

●  Коэффициент затенения

Никакая солнечная панель не работает хорошо, когда она полностью затенена. Однако по некоторым причинам монокристаллическая панель лучше работает в тех случаях, когда нет резкого оттенка.

●  Цена

Монокристаллическая панель стоит дороже, чем поликристаллическая солнечная панель. Это связано со стоимостью производства монопанели, которая примерно на 20% больше, чем стоимость производства поликристаллической панели.

Стоимость производства монопанелей больше зависит от потерь, возникающих при уменьшении формы слитка до округлой квадратной формы.

●   Космическая эффективность

Если вам нужна панель, которая эффективно преобразуется, и вы готовы обменять стоимость на пространство, монокристаллическая панель - ваш лучший выбор. Хотя вполне возможно получить поликристаллические панели с такой же эффективностью, как и моно, но поскольку эффективность преобразования поликристаллической панели меньше, потребуется большой поли для обеспечения требуемой эффективности.

Таким образом, для меньшего пространства и большей эффективности хорошо подходит монокристаллическая панель.

Заключение

Давайте посмотрим на краткое изложение того, что было объяснено в этом посте, вы можете выбрать в зависимости от ваших потребностей.

ПлюсыМинусы
Монокристаллическая фотоэлектрическая панельОни обладают очень высокой эффективностью преобразования, имеют высокую эффективность использования пространства и работают в тени лучше, чем поликристаллические панели.Их производство и покупка очень дороги.
Поликристаллическая фотоэлектрическая панельОни имеют относительно низкую стоимость производства и, следовательно, дешевле в приобретении. Доказано, что они обладают большей термостойкостью, чем монокристаллические панели (хотя и очень мелкие).Они, как правило, большие и их нельзя использовать в домах с небольшим пространством. небольшая эффективность преобразования по сравнению с монокристаллической панелью.