単結晶太陽電池パネルと多結晶太陽電池パネル
モノ対ポリ太陽電池:クイックファクト
- 単結晶太陽電池は、単一のシリコン源から切り出されるため、より効率的です。
- 多結晶太陽電池複数のシリコンソースからブレンドされており、効率がわずかに低下します。
- 薄膜技術は、モノラルまたはポリパネルよりもコストが低くなりますが、効率も低下します。これは主に大規模な商用アプリケーションで使用されます。
- Nタイプのセルは、Pタイプのセルよりも光による劣化に対して耐性があります。
- PERCセルは反射層を追加します。セルに光を吸収する2番目の機会を与えます。
- ハーフカットセルは、電流を輸送するために小さなリボンを使用することで太陽電池の効率を改善し、回路の抵抗を減らします。
- 両面ソーラーパネルはパネルの両側で光を吸収します。
ソーラーメーカーは常にテストを行っていますソーラーパネルをより効率的にするための新しい技術。
その結果、ソーラー製造は幅広いセル技術に分岐しました。なぜ一方のオプションを他方よりも選択する必要があるのかを理解しようとすると混乱する可能性があります。
単結晶ソーラーパネルと多結晶ソーラーパネルの違いについて疑問に思ったことはありませんか?またはN型とP型の細胞?あなたは正しい場所にいます。この記事では、主な太陽電池技術の概要を説明し、それぞれの長所と短所について説明します。
単結晶vs.多結晶vs.薄膜ソーラーパネル
最初の用語は、太陽電池の方法を説明しています。
従来の太陽電池は、導電性材料であるシリコンから作られています。製造業者は、生のシリコンウェーハを均一なサイズのシリコンセルに成形します。
太陽電池は、単結晶(単一のシリコンソースからカット)または多結晶(複数のソースから)のいずれかです。 2つのオプションの違いを見てみましょう。
単結晶ソーラーパネル
単結晶ソーラーパネルには、単一の結晶シリコンインゴットから切り出されたセルが含まれています。これらのセルの構成は、各セルが単一のシリコンから作られているため、より純粋です。
その結果、モノパネルはポリパネルよりもわずかに効率的です。また、高熱および低照度環境でのパフォーマンスも向上します。つまり、理想的とは言えない条件で定格出力に近くなります。
ただし、製造コストが高くなり、コストが高くなります。買い手。モノラルパネルは、同じワット数のポリパネルよりも少し高価です。
モノラルパネルの製造プロセスも、他のパネルよりも無駄が多くなります。モノパネルは正方形のシリコンウェーハから切り取られ、下の写真に示すように角が削られて明確なセル形状になっています。
最後に、モノラルパネルには均一性がありますセルが単一のシリコンから作られているため、黒い外観。個人的には、これらはポリパネルよりも見栄えが良いと思いますが、明らかにそれは好みの問題です。
多結晶ソーラーパネル
多結晶太陽電池は複数のシリコンからブレンドされています。太陽電池を作るために、シリコンの小さなビットが成形され、処理されます。このプロセスは、製造中に原材料がほとんど廃棄されないため、無駄が少なくなります。
セルのブレンドされた構成により、ポリパネルに象徴的な青色が与えられます。それらを間近で見ると、セルの作成方法によってテクスチャと色が不均一になっていることがわかります。
太陽電池の表面に欠陥があるため、ポリソーラーパネルはモノパネルよりもわずかに効率が低くなります。もちろん、製造コストが安いため、エンドユーザーのコストも低くなります。
薄膜ソーラーパネル
現在導入されているソーラーパネルの大部分は、いずれかの単結晶で作られています。または多結晶太陽電池。
薄膜パネルと呼ばれる第3のタイプの太陽電池技術があり、通常、大規模なユーティリティプロジェクトや一部の特殊なアプリケーションに導入されます。薄膜パネルは、ガラスまたはプラスチック製のバッキングプレートに導電性材料の薄層を堆積させることによって作成されます。
薄膜パネルは、効率がはるかに低いため、通常、住宅での設置には使用されません。モノラルまたはポリパネル。屋根のスペースが貴重なため、住宅の顧客は、利用可能なスペースからの生産を最大化するために、より伝統的な結晶シリコンパネルを使用します。
ただし、薄膜技術製造コストが低く、大規模でより費用効果の高いオプションになります。スペースに制限のない商業および産業プロジェクトの場合、薄膜技術の効率の低下は実際には問題ではありません。このような状況では、薄膜パネルが最も費用効果の高いオプションになることがよくあります。
さらに、RVやボートでフレキシブルソーラーパネルを見たことがあれば、薄膜技術がそれらを可能にします。 。
(名前が示すように)従来のシリコンウェーハよりもはるかに薄いため、薄膜をプラスチックに蒸着して、柔軟なソーラーパネルを作成できます。これらのパネルは、パネルを取り付けるための平らな面がない可能性があるRVやモバイルでの使用に特に適しています。
N型太陽電池とP型太陽電池
前のセクション原材料をシリコンウェーハに成形するプロセスについて説明します。
このセクションでは、これらのウェーハを処理して、電流を生成できる機能する太陽電池に変えるプロセスについて説明します。
P型太陽電池とは何ですか?
P型電池は通常、ホウ素をドープしたシリコンウェーハで作られています。ホウ素はシリコンよりも電子が1つ少ないため、正に帯電したセルを生成します。
Pタイプのセルは影響を受けます光による劣化。これにより、露光による出力の初期低下が発生します。これは歴史的に太陽電池の最も一般的な処理方法でした。
N型太陽電池とは何ですか?
N型セルには、電子が1つ多いリンがドープされています。シリコン、セルを負に帯電させます。
N型細胞は免疫がありますホウ素-酸素の欠陥、およびその結果、それらは光誘起劣化(LID)の影響を受けません。ご想像のとおり、これらはパネルの寿命を通じて劣化が少ないため、プレミアムオプションとして位置付けられています。
Nタイプパネルの例をいくつか示します。
ほとんどの私たちが販売するパネルはPタイプのセルを使用しています。これは少し速く劣化する可能性がありますが、30年以上は良好に機能します。
Pタイプのセルのコストが低いことを考えると、通常、劣化がわずかに少ないかなり高価なパネルとは対照的に、劣化が少し多い安価なモジュールを使用する方が有利です。ただし、その評価は、Nタイプの技術が進歩し、時間の経過とともにコストが下がるにつれて変わる可能性があります。
太陽電池技術のその他の違い
PERCセル
PERCはPassivatedの略です。エミッターおよびリアセルテクノロジー。 PERCセルは、不動態化層と呼ばれる、ソーラーパネルの裏側にある追加の材料層によって区別されます。
パッシベーションレイヤーを鏡のように考えてください。パネルを通過する光を反射し、太陽電池に吸収される2度目のチャンスを与えます。より多くの日射がセルに吸収されるため、パネルの効率が向上します。
パッシベーション層を含めることで製造の大幅な遅延や費用が発生しないため、PERCセルテクノロジーが注目を集めています。効率の向上は、製造プロセスの追加ステップを正当化するだけではありません。
Aleo Solarには、PERCテクノロジーの歴史に関するより多くのコンテキストと、その仕組みに関するより多くの技術情報を提供する優れた記事があります。
ハーフカットセル
ハーフカットセルは、まさにそのように聞こえます。太陽電池は半分にカットされます。
ハーフカットセルのサイズが小さいため、いくつかの固有の利点、主に(ご想像のとおり)従来のセルよりも効率が向上しました。
太陽電池は、パネル内の隣接するセルを接続するリボンを介して電流を輸送します。この電流の一部は、輸送中の抵抗のために失われます。
ハーフカットセルは従来のセルの半分のサイズであるため、半分の電流を生成します。セル間の電流が少ないほど抵抗が少なくなり、最終的にセルの効率が向上します。
さらに、ハーフカットセルの方が日陰耐性が高くなります。日陰が太陽電池に当たると、そのセルからの生産が減少するだけでなく、それに直列に接続されている他のすべてのセルも減少します。
従来のソーラーパネルには、直列に配線された60個の太陽電池が搭載されている場合があります。日陰が一連のセルに当たると、そのパネルの生産量の3分の1が失われる可能性があります。
対照的に、ハーフカットセルで作られたパネルには、120個のハーフカットセルが直列に配線されます。 60セルの2つのストリングと平行。一方の弦に当たるシェードは、もう一方の弦の出力に影響を与えないため、シェーディングの問題による生産損失が最小限に抑えられます。
両面ソーラーパネル
両面ソーラーパネルは、両面が導電性材料で処理されたパネルです。パネルの裏側に当たる反射太陽光を利用するように設計されています。
理論的には、パネルの導電性表面積を2倍にするため、これは素晴らしいアイデアのように思えます。しかし実際には、両面パネルでは、テクノロジーから実際のメリットを得るには、はるかに高価な取り付けセットアップが必要です。
アレイの下に隙間ができるように、システムを高い位置に取り付ける必要があります。また、地面の台紙の下にある白い岩や白い屋根など、アレイの下に適切な反射材が必要です。
両面パネルの設置にはかなりの費用がかかりますが、現時点では、効率がわずかに向上します。余分な設置費用を回収するのに十分なことはしません。両面パネルは脚光を浴びる準備が整っていませんが、テクノロジーがさらに発展するにつれて変化する可能性があります。
プロジェクトにどのパネルを選択すればよいですか?
情報を感じているかもしれません。今過負荷。製造プロセスの微妙な違いを理解するのは良いことですが、最終的には、「どれを買うべきか」という1つの質問があります。
私たちのアドバイスは常にこれです。ワットあたりのコストを見て、行きます。そこから。
製品を公平に比較するには、パネルのコストを定格ワット数で割ります。結果から、1ドルあたりの発電量がわかります。例:
- Astronergy 365Wソーラーパネル:$ 257 / 365W = 70セント/ワット
- Mission Solar 385Wソーラーパネル:$ 319 / 385W = 82セント/ワット
Mission Solarを使用すると、アレイ内のパネルが少なくなりますが、パネルのワットあたりのコストが高くなるため、システム全体のコストが高くなります(どちらもモノラルソーラーパネルです。この場合、価格の違いはMission Solarパネルはアメリカ製で、Astronergyは海外から輸入されています。)
公平な競争の場で価格を評価したら、他の要因(セル技術やcなど)を検討します。原産地)が決定の要因になります。
詳細については、無料のソーラーパネル購入ガイドをご覧ください。