Producenci paneli słonecznych nieustannie testują nowe technologie zwiększające wydajność ich paneli słonecznych.

Monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe panele słoneczne

Pierwszy zestaw terminów opisuje, w jaki sposób ogniwa słoneczne są tworzone z surowców.

Tradycyjne ogniwa słoneczne są wykonane z krzemu, materiału przewodzącego. Producent kształtuje surowe płytki krzemowe w ogniwa krzemowe o jednakowych rozmiarach.

Ogniwa słoneczne mogą być monokrystaliczne (wycięte z jednego źródła krzemu) lub polikrystaliczne (z wielu źródeł). Przyjrzyjmy się różnicom między tymi dwiema opcjami.

Monokrystaliczne panele słoneczne

Monokrystaliczne panele słoneczne zawierają ogniwa wycięte z pojedynczego wlewka krzemu krystalicznego. Skład tych ogniw jest czystszy, ponieważ każda komórka jest wykonana z jednego kawałka krzemu.

W rezultacie panele mono są nieco bardziej wydajne niż panele poli. Działają również lepiej w środowiskach o wysokiej temperaturze i słabym oświetleniu, co oznacza, że będą produkować bliżej ich znamionowej mocy wyjściowej w mniej niż idealnych warunkach.

Jednak ich produkcja kosztuje więcej, a wyższe koszty są przenoszone na kupujący. Panele monofoniczne są nieco droższe niż panele polipropylenowe o tej samej mocy.

Proces produkcji paneli mono jest również bardziej marnotrawny niż alternatywa. Panele mono są wycinane z kwadratowych wafli silikonowych, a rogi są ścinane, aby uzyskać wyraźny kształt komórki pokazany na poniższym rysunku.

Wreszcie panele mono mają jednolite czarny wygląd, ponieważ ogniwa są wykonane z jednego kawałka krzemu. Osobiście uważam, że wyglądają lepiej niż panele poliuretanowe, ale oczywiście to tylko kwestia preferencji.

Polikrystaliczne panele słoneczne

Polikrystaliczne ogniwa słoneczne są połączone z wieloma kawałkami krzemu. Mniejsze kawałki krzemu są formowane i przetwarzane w celu utworzenia ogniwa słonecznego. Ten proces jest mniej marnotrawny, ponieważ prawie żaden surowiec nie jest wyrzucany podczas produkcji.

Mieszany układ komórek nadaje panelom poliuretanowym ich kultowy niebieski kolor. Jeśli przyjrzysz się im z bliska, zobaczysz, że tekstura i kolor są nierówne ze względu na sposób wykonania komórek.

Poli panele słoneczne są nieco mniej wydajne niż panele mono z powodu niedoskonałości powierzchni ogniw słonecznych. Oczywiście są tańsze w produkcji, co oznacza, że kosztują mniej dla użytkownika końcowego.

Cienkowarstwowe panele słoneczne

Większość stosowanych obecnie paneli słonecznych jest wykonana z monokrystalicznego lub polikrystaliczne ogniwa słoneczne.

Istnieje trzeci typ technologii słonecznej, zwany panelami cienkowarstwowymi, które są zwykle stosowane w projektach użyteczności publicznej na dużą skalę i niektórych specjalnych zastosowaniach. Panele cienkowarstwowe są tworzone przez nałożenie cienkiej warstwy materiału przewodzącego na płytę tylną wykonaną ze szkła lub tworzywa sztucznego.

Panele cienkowarstwowe zazwyczaj nie są stosowane w instalacjach domowych, ponieważ są znacznie mniej wydajne niż panele mono lub poly.Ponieważ przestrzeń na dachu jest na wagę złota, klienci indywidualni wybierają bardziej tradycyjne krystaliczne panele silikonowe, aby zmaksymalizować produkcję z dostępnej przestrzeni.

Jednak technologia cienkowarstwowa jest tańszy w produkcji i staje się bardziej opłacalną opcją na większą skalę. W przypadku projektów komercyjnych i przemysłowych bez ograniczeń przestrzennych, niższa wydajność technologii cienkowarstwowej nie ma tak naprawdę znaczenia. Panele cienkowarstwowe często okazują się najbardziej opłacalną opcją w takich sytuacjach.

Ponadto, jeśli kiedykolwiek widziałeś elastyczne panele słoneczne w kamperze lub łodzi, technologia cienkowarstwowa umożliwia to. .

Ponieważ są one (jak sama nazwa wskazuje) znacznie cieńsze niż tradycyjne płytki silikonowe, cienką folię można osadzać na plastiku, tworząc elastyczne panele słoneczne. Panele te są szczególnie przydatne dla kamperów i zastosowań mobilnych, gdy możesz nie mieć płaskiej powierzchni do zamontowania panelu.

Ogniwa słoneczne typu N kontra P-ogniwa

Poprzednia sekcja opisuje proces, w którym surowiec jest formowany w płytki krzemowe.

Ta sekcja dotyczy procesu, w którym te płytki są przetwarzane w celu przekształcenia ich w działające ogniwo słoneczne, które może generować prąd elektryczny.

Czym są ogniwa słoneczne typu P?

Ogniwa typu P są zwykle zbudowane z krzemowej płytki domieszkowanej borem. Ponieważ bor ma o jeden elektron mniej niż krzem, tworzy dodatnio naładowane ogniwo.

Komórki typu P mają wpływ degradacja wywołana światłem, która powoduje początkowy spadek wydajności z powodu ekspozycji na światło. W przeszłości była to najpowszechniejsza metoda leczenia ogniw słonecznych.

Co to są ogniwa słoneczne typu N?

Ogniwa typu N są domieszkowane fosforem, który ma o jeden elektron więcej niż krzemu, powodując ujemny ładunek ogniwa.

Komórki typu N są odporne na defekty tlenowo-boru, dzięki czemu nie mają na nie wpływu degradacja wywołana światłem (LID). Jak można się spodziewać, są one pozycjonowane jako opcja premium, ponieważ w mniejszym stopniu ulegają degradacji przez cały okres eksploatacji panelu.

Oto kilka przykładów paneli typu N:

Większość sprzedawane przez nas panele wykorzystują ogniwa typu P, które mogą się nieco szybciej degradować, ale nadal działają dobrze przez ponad 30 lat.

Biorąc pod uwagę niższy koszt ogniw typu P, zazwyczaj opłaca się wybrać tańszy moduł, który degraduje się trochę bardziej, w przeciwieństwie do znacznie droższego panelu z nieco mniejszą degradacją. Ale ocena ta może się zmienić wraz z rozwojem technologii typu N i spadkiem kosztów w czasie.

Inne różnice w technologii ogniw słonecznych

Ogniwa PERC

PERC oznacza pasywowane Technologia emitera i tylnej komórki. Ogniwa PERC wyróżniają się dodatkową warstwą materiału z tyłu panelu słonecznego, zwaną warstwą pasywacji.

Pomyśl o warstwie pasywacji jak o lustrze. Odbija światło przechodzące przez panel, dając mu drugą szansę na pochłonięcie go przez ogniwo słoneczne. Więcej promieniowania słonecznego jest pochłaniane przez ogniwo, co skutkuje wyższą wydajnością panelu.

Technologia ogniw PERC zyskuje na przyczepności, ponieważ włączenie warstwy pasywacyjnej nie powoduje dużych opóźnień ani kosztów produkcji. Wzrost wydajności nie tylko usprawiedliwia dodatkowy krok w procesie produkcyjnym.

Aleo Solar ma dobry artykuł, który zawiera więcej kontekstu na temat historii technologii PERC, a także więcej informacji technicznych o jej działaniu.

Półcięte ogniwa

Półcięte ogniwa są dokładnie takie, jak brzmią: ogniwa słoneczne przecięte na pół.

Mniejszy rozmiar półciętych ogniw daje im pewne nieodłączne zalety, głównie (zgadłeś) zwiększona wydajność w porównaniu z tradycyjnymi ogniwami.

Ogniwa słoneczne przenoszą prąd elektryczny przez wstęgi łączące sąsiednie ogniwa w panelu. Część tego prądu jest tracona z powodu oporu podczas transportu.

Ponieważ ogniwa nacięte na pół są o połowę mniejsze od tradycyjnego ogniwa, generują one połowę prądu elektrycznego. Niższy prąd między ogniwami oznacza mniejszy opór, co ostatecznie zwiększa wydajność ogniwa.

Ponadto półcięte ogniwa mogą być bardziej odporne na cień. Kiedy cień pada na ogniwo słoneczne, nie tylko zmniejsza produkcję z tego ogniwa, ale także z każdego innego ogniwa połączonego z nim szeregowo.

Tradycyjny panel słoneczny może mieć 60 ogniw słonecznych połączonych szeregowo. Jeśli odcień padnie na jedną serię komórek, możesz stracić jedną trzecią produkcji tego panelu.

W przeciwieństwie do panelu wykonanego z półprzeciętych komórek miałby 120 na wpół pociętych ogniw połączonych szeregowo / równolegle z dwoma ciągami po 60 komórek. Cień padający na jeden łańcuch nie wpłynie na wydajność drugiego, co minimalizuje straty produkcyjne spowodowane problemami zacienienia.

Bifacial Solar Panels

Bifacial Solar Panels to panele pokryte materiałem przewodzącym po obu stronach. Zostały zaprojektowane z myślą o wykorzystaniu odbitego światła słonecznego padającego na tylną część panelu.

Teoretycznie wydaje się to świetnym pomysłem, ponieważ podwoisz przewodzącą powierzchnię panelu. Jednak w praktyce panele dwukierunkowe wymagają znacznie droższej konfiguracji montażowej, aby uzyskać jakiekolwiek realne korzyści z technologii.

System należy zamontować w podwyższonej pozycji, aby zapewnić wolną przestrzeń poniżej macierzy. Wymaga również odpowiedniego materiału odblaskowego pod twoją matrycą, takiego jak białe skały pod mocowaniem naziemnym lub białym dachem.

Panele dwustronne są znacznie droższe w instalacji i na tym etapie niewielki wzrost wydajności nie nie wystarczy, aby zrekompensować dodatkowe koszty instalacji. Panele dwukierunkowe nie są jeszcze gotowe na pojawienie się w centrum uwagi, ale może się to zmienić wraz z dalszym rozwojem technologii.

Które panele wybrać do mojego projektu?

Możesz odczuwać pewne informacje przeciążenie teraz. Miło jest zrozumieć niuanse procesu produkcyjnego, ale ostatecznie jest jedno pytanie, które każdy myśli: „który kupić?”

Nasza rada jest zawsze taka: spójrz na koszt na wat i idź stamtąd.

Aby dokonać rzetelnego porównania między produktami, podziel koszt panelu przez jego moc znamionową. Wynik mówi, ile energii wygenerujesz na jednego wydanego dolara. Na przykład:

• Panel słoneczny Astronergy 365 W: 257 USD / 365 W = 70 centów / wat
• Panel słoneczny Mission Solar 385 W: 319 USD / 385 W = 82 centy / wat

Wybranie Mission Solar oznaczałoby mniej paneli w Twojej macierzy, ale cały system będzie kosztował więcej ze względu na wyższy koszt w przeliczeniu na wat paneli (oba są monofonicznymi panelami słonecznymi. W tym przypadku różnica w cenie wynika z tego, że Panele słoneczne Mission są produkowane w Ameryce, a Astronergy z zagranicy).

Po oszacowaniu cen na równych warunkach, zastanów się, czy inne czynniki (takie jak technologia ogniw kraju pochodzenia) mają wpływ na Twoją decyzję.

Aby uzyskać więcej informacji, zapoznaj się z naszym bezpłatnym przewodnikiem po zakupie paneli słonecznych.