Praxe použití mono a polykrystalických fotovoltaických modulů v solárních panelech

Článek pojednává o praktickém využití mono a polykrystalů křemíku při výrobě různých typů moderních solárních článků a také o rozdílech mezi těmito existujícími typy solárních modulů.

Mnoho lidí na Zemi je stále do značné míry závislých na takových zdrojích energie, jako je plyn, palivové dřevo, topný olej, petrolej atd., které dále poškozují životní prostředí. Zavádění alternativních zdrojů energie do jejich života, jako je vítr, sluneční záření, vodní energie, je proto prospívá jak z ekologického, tak morálního i ekonomického hlediska.

V budoucím vývoji lidstva neobnovitelné zdroje energie s největší pravděpodobností opustí energetickou arénu pro jejich zajištění a na jejich místo nastoupí obnovitelné zdroje energie, jako je větrná, vodní a solární energie. Řeč je o energii slunečního záření a možnosti jejího využití lidmi a my si s vámi dnes povíme v našem článku.

Co jsou monokrystalické a polykrystalické fotovoltaické moduly?

V současné době jsou ze všech typů solárních článků mezi populací nejrozšířenější solární panely: monokrystalické a polykrystalické, z nichž posledně jmenované se často také nazývají „multikrystalické solární panely“.

Monokrystalické panely.

Strukturálně monokrystalický panel se skládá z desítek křemíku FV modulyshromážděné v jednom panelu. Tyto fotovoltaické články jsou namontovány ve spolehlivém a odolném krytu ze skelných vláken, který poskytuje dobrou ochranu těmto fotovoltaickým modulům před prachem i atmosférickou vlhkostí.

Takový panelový design solárních panelů jim umožňuje pracovat v různých podmínkách — jak na moři, tak na souši. Transformace sluneční světelné energie v solárních panelech na elektrickou energii nastává díky fotoelektrickému efektu přeměny energie ve fotovoltaických modulech samotných solárních panelů.

Materiálem pro výrobu monokrystalických solárních panelů je ultračistý křemík, který se používá i pro výrobu polovodičových součástek v elektronice a dobře si jej osvojil moderní průmysl. Tyčinky z monokrystalu křemíku pomalu rostou «a jsou vytahovány z křemíkové taveniny, poté jsou rozřezány na kousky o tloušťce 0,2-0,4 mm a po jejich následném zpracování se již používají k výrobě fotovoltaických článků, které tvoří solární energii panely .

Praxe používání moderních solárních panelů ukazuje, že již mnoho let existují jedny z nejoblíbenějších a nejžádanějších na světě – monokrystalické solární panely. Účinnost monokrystalických panelů je přibližně 15-17%.

Polykrystalické panely.

Při pomalém ochlazování křemíkové taveniny se z ní získává polykrystalický křemík, který se používá k výrobě polykrystalických solárních panelů, v tomto případě zcela odpadá operace vytahování křemíkových krystalů z taveniny a samotný proces je méně pracný než při výrobě monokrystalického křemíku, a proto jsou takové solární články levnější. Významnou nevýhodou polykrystalického křemíku je však to, že má oblasti s granulárními hranicemi, které mírně zhoršují jeho kvalitu.

Rám polykrystalických solárních článků (modulů) je vyroben z hliníku a potažen speciální antikorozní směsí, která je černá. Vysoká kvalita a odolnost takové konstrukce je zde dosažena bezpečným upevněním fólie na zadní straně každého rámu a těsným utěsněním okrajů. Všechny prvky polykrystalického solárního panelu jsou pokryty speciálním laminátem, odolným vůči teplotním extrémům, ale i působení sněhu a deště.

Abyste mohli odpovědět na otázku, co je lepší — „mono“ nebo „poly“ krystaly, a tedy i typy solárních článků, musíte nejprve pochopit jejich rozdíly a podobnosti.

Hlavní rozdíly mezi «mono» a «poly» krystalickými typy solárních článků.

1. Hlavním a zásadním rozdílem mezi těmito dvěma typy solárních článků je jejich účinnost při přeměně sluneční energie na elektřinu. Dnešní monokrystalické panely při hromadné výrobě mají účinnost přeměny solární energie maximálně 22 % a ty používané v kosmické technologii dokonce až 38 %. Je to dáno čistotou suroviny křemíkového monokrystalu, která u takových baterií dosahuje téměř 100 %.

U komerčně dostupných polykrystalických panelů je účinnost přeměny sluneční energie na elektřinu mnohem nižší než u monokrystalických panelů a je maximálně 18 %. Takto nízké ukazatele účinnosti u tohoto typu baterií jsou způsobeny tím, že k jejich výrobě se používá nejen čistý primární křemík, ale také suroviny z recyklovaných solárních článků atd. Lehké, takže se stejným výkonem různých typů baterií - jejich velikost bude menší.

2. Pokud jde o vzhled - věnujte pozornost následujícímu. Monokrystalické solární panely mají zaoblené rohy a rovný povrch. Kulatost jejich tvarů zde souvisí s tím, že monokrystalický křemík se při jeho výrobě získává ve válcových polotovarech. Polykrystalické články solárních modulů mají čtvercový tvar, protože jejich polotovary při výrobě jsou také čtvercové. Svou strukturou je barva polykrystalů heterogenní, protože složení polykrystalického křemíku je také heterogenní a zahrnuje mnoho různých krystalických křemíků a také malé množství nečistot.

3. Co se týče cenové politiky solárních modulů, monokrystalické křemíkové solární články jsou o něco dražší (cca o 10 %) než cena polykrystalických křemíkových solárních článků — vezmeme-li samozřejmě jejich kapacitu. Jak jste již pravděpodobně pochopili, vysoká cena monokrystalických solárních článků souvisí především s dražším procesem výroby a čištění původního monokrystalického křemíku.

Závěr.

Shrneme-li něco z toho, co bylo řečeno, můžeme předpokládat, že hlavní parametry, podle kterých vybíráme solární baterie pro naši solární elektrárnu, například pro venkovský dům, nezávisí na typu fotovoltaických článků, které jsou v nich použity. Chceme-li ekonomičtější verzi, pak naše volba padne na polykrystalické solární moduly — které budou při stejném výkonu o něco větší plochou než monokrystalické moduly, ale jsou o něco levnější. Samotná barva povrchu solárních panelů nehraje při jejich výběru žádnou roli, mějte na paměti!

Řekněme si ještě pár slov o využití solárních panelů ve světě podle jejich typů. Na prvním místě jsou zde s objemem prodeje 52,9 % levnější polykrystalické solární panely, druhé místo po právu patří z hlediska prodejů monokrystalickým křemíkovým panelům, kterých je na trhu cca 33,2 %. Amorfní a ostatní solární panely jsou z hlediska prodejů na třetím místě a jejich poměr k celkovému prodejnímu trhu je 13,9 % (v článku jsme je nezvažovali).