Какие лучше: монокристаллические или поликристаллические солнечные панели

Понятия, отличия и сферы применения монокристаллов и поликристаллов, условия образования поликристаллического тела в обычных условиях. Процессы, управляющие ростом кристаллов, способы выращивания и их характеристика. Рост кристаллов поваренной соли.

Монокристаллы и поликристаллы

Если периодически повторяющаяся структура (кристаллическая решетка) распространяется по всему объему тела, то образуется «одиночный кристалл» — монокристалл. Монокристаллы имеют форму правильных симметричных многоугольников. Но они редко достигают размеров в несколько сантиметров. Примерами монокристаллов могут служить драгоценные камни, исландский шпат (рис. 3), топаз (рис. 4).

• 

  Рис. 3

• 

  Рис. 4

В природе чаще встречаются беспорядочно сросшиеся между собой монокристаллы. Такие твердые тела называются поликристаллы. Примерами поликристаллов являются: каменная соль (рис. 5), кварц (рис. 6), сахар, лед, железо, медь.

• 

  Рис. 5

• 

  Рис. 6

См. также[править | править код]

• Кристаллография
• Поликристалл

Целостность – залог долговечности, монокристалл и поликристалл отличия

Правда ли, что срок эксплуатации монокристаллов длительнее, чем у их изделий на базе единого кристалла? Как показывает практика, монокристаллические модели могут прослужить владельцу более 50 лет. Но производители редко указывают данный показатель в официальных документах, уравнивая эксплуатационные возможности моно- и поликристаллов и обозначая период их гарантированного действия 25 лет.

Монокристаллы

Преимуществом монокристаллов является то, что они изготавливаются из сверхчистого кремния. Благодаря своей чистоте, этот материал широко используют не только в конструкции солнечных панелей, но и в радиоэлектронике. Технология создания монокристаллов довольно сложная, так как конструктивно они представляют собой стержни, которые растут из кремниевого сплава, медленно вытягиваясь. Далее их разрезают на части, толщина которых не превышает 0,4 миллиметра. Готовые пластины подвергают специальной обработке, в результате которой из них получаются фотоэлектрические элементы, необходимые для серийного изготовления солнечных панелей с КПД 17-22%.

Этимология

Примечательно, что название кристаллов происходит от греческих слов «застывать» и «холод», и во времена Гомера этим словом называли горный хрусталь, который тогда считался «застывшим льдом». Сперва данным термином называли лишь ограненные прозрачные образования. Но позже, кристаллами стали звать также непрозрачные и не ограненные тела природного происхождения.

Горный хрусталь

Элементы солнечных батарей

Зачастую энергия солнечной панели используется для дома и его нужд. Вырабатываемого электрического тока достаточно для двухэлементной бойлерной системы, холодильника, телевизора и прочих бытовых приборов.

Солнечные лучи – это экологически чистое «топливо». Ведь в процессе работы модуль солнечной батареи не выделяет обилие вредных выхлопов, углекислый газ и не расходует невосполнимые природные ископаемые.

Стоит понимать, что солнечные батареи складываются из множества модулей. И то, что мы видим на крыше зданий или на стенах, является только частью системы.

Из чего состоит солнечная система электроснабжения:

1. Солнечные ячейки, складывающиеся в панели. Это те видимые нам батареи, которые крепятся на крышу или стены.
2. Аккумулятор. Данный элемент в системе необходим для накапливания лишней энергии, например, в ясный день. В пасмурную погоду, когда батареи работают не на полную мощность, ток на бытовые нужды берется из АКБ.
3. Контроллер регулирует заряд аккумулятора, подсказывает владельцу системы, что заряда недостаточно или слишком много. Излишнее напряжение губительно для аккумулятора.
4. Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор) необходим для работоспособности бытовых приборов. Ведь не все из них способны работать на постоянном потоке заряженных частиц.

Подключая солнечные модули, необходимо уже изначально определиться с местом их расположения, видом, количеством бытовой техники, необходимостью контролера АБК.

Стоит понимать, что такая системы является наборной, и вы с легкостью можете установить еще не один солнечный модуль.

Фильтр

Анизотропия

Упорядоченность в строении кристалла приводит к анизотропии, т.е. зависимости физических свойств от выбранного направления. Оно объясняется различием в плотности расположения частиц в кристаллической решетке по разным направлениям. На рисунке 7 условно изображено расположение атомов в одной из плоскостей монокристалла. Через узлы этой плоской решетки проведены различно ориентированные параллельные прямые (1, 2, 3, 4). Видно, что на единицу длины прямых приходится не одинаковое количество атомов. А многие механические свойства кристалла зависят от плотности размещения образующих его частиц.

Рис. 7

Прежде всего, бросается в глаза различная механическая прочность кристаллов по разным направлениям. Например, кусок слюды легко расслаивается в одном из направлений на тонкие пластинки, но разорвать его в направлении, перпендикулярном пластинкам, гораздо труднее. Так же легко расслаивается в одном направлении кристалл графита. Когда вы пишете карандашом, такое расслоение происходит непрерывно и тонкие слои графита остаются на бумаге. Многие кристаллы по-разному проводят теплоту и электрический ток в различных направлениях. От направления зависят и оптические свойства кристаллов. Так, кристалл алмаза по-разному преломляет свет в зависимости от направления падающих на него лучей.

Монокристаллы обладают анизотропией, поликристаллы изотропны.

Продолжить чтение

• 79

  Китайские солнечные модули – как не ошибиться при покупке? В последнее время на рынке появилось много предложений по китайским солнечным модулям. Действительно, в Китае сейчас производится бОльшая часть всех производимых в мире солнечных модулей. Есть среди них и качественные, отвечающие…

• 67

  Руководство для покупателя по выбору солнечных панелей При перепечатке ссылка на этот сайт обязательна, См. Правила копирования. “Ваш Солнечный Дом” Общее правило при покупке солнечных модулей Другие статьи Руководства Последние несколько лет, очень много компаний, начиная от ландшафтных дизайнеров до…

• 65

  2 основных параметра для оценки качества солнечных модулей Нам часто задают вопрос – почему у вас солнечные панели стоят столько, а у каких-то других продавцов – дешевле. Простой ответ похож на известную и набившую оскомину фразу. Согласно известной рекламе, “не…

• 61

  Как работают солнечные элементы и их основные показатели Структура солнечного элемента из кремния 1. свет (фотоны)   2. лицевой контакт  3. отрицательный слой 4. переходной слой  5. положительный слой  6. задний контакт Солнечные элементы (СЭ) изготавливаются из материалов, которые напрямую преобразуют солнечный свет в…

• 60

  Сколько лет работают солнечные батареи? Солнечные батареи были испытаны в полевых условиях на многих установках. Практика показала, что срок службы солнечных батарей превышает 30 лет. Фотоэлектрические станции, работающие в Европе и США около 25 лет, показали снижение мощности модулей примерно…

• 59

  Технология солнечных элементов PERC: Почему она будет доминировать в ближайшем будущем? Последние несколько лет технология изготовления солнечных элементов PERC является одним из фаворитов научно-исследовательских работ в фотоэлектрической индустрии. PERC означает Passivated Emitter Rear Contact (пассивированный эмиттер задний контакт), и означает…

Каталог

Как подобрать солнечную панель?

Как видите, типы солнечных батарей различны.

Подбирать устройство необходимо, исходя из многих факторов:

• степени освещенности территории;
• климата;
• площади помещения;
• количества бытовых приборов;
• финансового бюджета;
• площади крыши;
• возможности пользования стационарными электросетями;
• отдаленности от населенного пункта.

Естественно, если вы собираетесь поставить солнечные панели на дачу, где проводите время только летом, стоит побеспокоиться о безопасности вашего имущества.

Если у вас длинный световой день, хорошо освещаемая территория, то отдайте предпочтение моно- и поликристаллическим моделям. В холодных широтах приобретайте поликристаллические или полимерные фотоэлементы.

Читайте также:

Характеристики солнечных батарей

Что лучше поликристалл или монокристалл

Чаще всего в Украине потребители покупают именно поликристаллические фотоэлементы – более эффективные в данном регионе. Наглядный пример производительности поликристаллических систем – уже действующие проекты. Например, система из панелей Sharp 250 Вт или солнечная электростанция 15 кВт на крыше жилого дома для реализации электроэнергии по «Зеленому тарифу». В данных проектах использованы поли панели в разном количестве с различными техническими характеристиками. Годовая выработка энергии в таком случае будет существенно разниться.