De praktijk van het gebruik van mono- en polykristallijne fotovoltaïsche modules in zonnepanelen

Het artikel bespreekt het praktische gebruik van siliciummono- en polykristallen bij de productie van verschillende typen moderne zonnecellen, evenals de verschillen tussen deze bestaande typen zonnemodules.

Veel mensen op aarde zijn nog steeds grotendeels afhankelijk van energiebronnen zoals gas, brandhout, stookolie, kerosine, enz., die het milieu verder schaden. Daarom komt de introductie van alternatieve energiebronnen in hun leven, zoals wind, zonnestraling, waterkracht, hen zowel ecologisch, moreel als economisch ten goede.

In de toekomstige ontwikkeling van de mensheid zullen niet-hernieuwbare energiebronnen hoogstwaarschijnlijk de energiearena verlaten voor hun voorziening en hun plaats zal worden ingenomen hernieuwbare energiebronnenzoals wind-, water- en zonne-energie. Het gaat over de energie van zonnestraling en de mogelijkheid van het gebruik ervan door mensen, en we zullen vandaag met je praten in ons artikel.

Wat zijn monokristallijne en polykristallijne fotovoltaïsche modules?

Momenteel zijn van alle soorten zonnecellen de meest voorkomende onder de bevolking zonnepanelen: monokristallijn en polykristallijn, waarvan de laatste vaak ook "multikristallijne zonnepanelen" worden genoemd.

Monokristallijne panelen.

Een structureel monokristallijn paneel bestaat uit tientallen silicium PV-modulesverzameld in één paneel. Deze fotovoltaïsche cellen zijn gemonteerd in een betrouwbare en duurzame glasvezelbehuizing die deze fotovoltaïsche modules goed beschermt tegen zowel stof als luchtvochtigheid.

Dankzij een dergelijk paneelontwerp van zonnepanelen kunnen ze onder verschillende omstandigheden werken - zowel op zee als op het land. De transformatie van zonnelichtenergie in zonnepanelen in elektrische energie vindt plaats door het foto-elektrische effect van energieomzetting in de fotovoltaïsche modules van de zonnepanelen zelf.

Het materiaal voor de productie van monokristallijne zonnepanelen is ultrapuur silicium, dat ook wordt gebruikt voor de productie van halfgeleiderapparaten in de elektronica en goed is overgenomen door de moderne industrie. De staven van silicium monokristal groeien langzaam en worden uit de siliciumsmelt getrokken, vervolgens worden ze in stukken gesneden met een dikte van 0,2-0,4 mm en worden ze na hun daaropvolgende verwerking al gebruikt voor de productie van fotovoltaïsche cellen die zonne-energie vormen panelen.

De praktijk van het gebruik van moderne zonnepanelen laat zien dat er al vele jaren een van de meest populaire en gewilde zonnepanelen ter wereld bestaat: monokristallijne zonnepanelen. Het rendement van monokristallijne panelen is ongeveer 15-17%.

Polykristallijne panelen.

Wanneer de siliciumsmelt langzaam wordt afgekoeld, wordt er polykristallijn silicium uit verkregen, dat wordt gebruikt om polykristallijne zonnepanelen te maken.In dit geval vervalt het onttrekken van siliciumkristallen aan de smelt volledig en is het proces zelf minder arbeidsintensief dan bij de productie van monokristallijn silicium en daarom zijn dergelijke zonnecellen goedkoper. Een belangrijk nadeel van polykristallijn silicium is echter dat het gebieden heeft met korrelige grenzen die de kwaliteit enigszins verslechteren.

Het frame van polykristallijne zonnecellen (modules) is gemaakt van aluminium en gecoat met een speciale anticorrosieverbinding, die zwart is. Hoge kwaliteit en duurzaamheid van een dergelijke structuur wordt hier bereikt door de folie stevig op de achterkant van elk frame te bevestigen en de randen goed af te dichten. Alle elementen van een polykristallijn zonnepaneel zijn bedekt met een speciaal laminaat, bestand tegen extreme temperaturen, maar ook tegen de effecten van sneeuw en regen.

Om de vraag te beantwoorden wat beter is - "mono" of "poly" kristallen en, dienovereenkomstig, de soorten zonnecellen, moet u eerst hun verschillen en overeenkomsten begrijpen.

De belangrijkste verschillen tussen «mono» en «poly» kristallijne soorten zonnecellen.

1. Het belangrijkste en fundamentele verschil tussen deze twee soorten zonnecellen is hun efficiëntie bij het omzetten van zonne-energie in elektriciteit. De monokristallijne panelen van vandaag hebben tijdens massaproductie een conversie-efficiëntie voor zonne-energie tot maximaal 22%, en die gebruikt in de ruimtevaarttechnologie zelfs tot 38%. Dit komt door de zuiverheid van de silicium monokristallijne grondstof, die in dergelijke batterijen bijna 100% bereikt.

Voor in de handel verkrijgbare polykristallijne panelen is het rendement van het omzetten van zonne-energie in elektriciteit veel lager dan dat van monokristallijne panelen en maximaal 18%. Dergelijke lage efficiëntie-indicatoren voor dit type batterijen zijn te wijten aan het feit dat voor hun productie niet alleen zuiver primair silicium wordt gebruikt, maar ook grondstoffen uit gerecycleerde zonnecellen, enz. Licht, dus met hetzelfde vermogen van verschillende soorten batterijen - hun formaat zal kleiner zijn.

2. Wat betreft het uiterlijk - let op het volgende. Monokristallijne zonnepanelen hebben afgeronde hoeken en een plat oppervlak. De rondheid van hun vormen houdt hier verband met het feit dat monokristallijn silicium tijdens de productie wordt verkregen in cilindrische blanco's. Polykristallijne zonnemodulecellen hebben een vierkante vorm omdat hun vormstukken tijdens de productie ook vierkant zijn. Door zijn structuur is de kleur van polykristallen heterogeen, omdat de samenstelling van polykristallijn silicium ook heterogeen is en veel verschillende kristallijne silicium bevat, evenals een kleine hoeveelheid onzuiverheden.

3. Wat betreft het prijsbeleid van zonnemodules, monokristallijn silicium zonnecellen zijn iets duurder (zo'n 10%) dan de prijs van polykristallijn silicium zonnecellen - als we natuurlijk kijken naar hun capaciteit. Zoals u waarschijnlijk al heeft begrepen, hebben de hoge kosten van monokristallijne zonnecellen voornamelijk te maken met het duurdere proces van het vervaardigen en zuiveren van het originele monokristallijne silicium.

Conclusie.

Als we een beetje samenvatten van wat er is gezegd, kunnen we aannemen dat de belangrijkste parameters waarmee we zonnebatterijen kiezen voor onze zonne-energiecentrale, bijvoorbeeld voor een landhuis, niet afhangen van het type fotovoltaïsche cellen dat erin wordt gebruikt. Willen we een zuinigere versie, dan valt onze keuze op polykristallijne zonnepanelen - die bij hetzelfde vermogen iets groter zullen zijn dan monokristallijne modules, maar ze zijn iets goedkoper. De kleur van het oppervlak van de zonnepanelen zelf speelt geen rol bij de keuze, houd daar rekening mee!

Laten we nog een paar woorden zeggen over het gebruik van zonnepanelen in de wereld per type. Op de eerste plaats hier, met een verkoopvolume van 52,9%, zijn er goedkopere polykristallijne zonnepanelen, op de tweede plaats, qua omzet, behoren de monokristallijne siliciumpanelen terecht, die ongeveer 33,2% op de markt zijn. Amorfe en andere zonnepanelen staan ​​qua verkoop op de derde plaats en hun verhouding tot de totale afzetmarkt is 13,9% (we hebben ze niet in het artikel behandeld).