Які сонячні панелі краще обрати: монокристалічні, полікристалічні або тонкоплівкові

Один з важливих факторів вибору модулів фотоелектричної установки - тип фотоелементів. Від нього багато у чому залежить вироблення сонячної електростанції та термін її служби. Найбільшого поширення зараз отримали три різновиди сонячних батарей:

• монокристалічні,
• полікристалічні,
• аморфні (тонкоплівкові).

Монокристалічні сонячні панелі

Сонячні батареї цього типу останнім часом найчастіше встановлюють на дахах приватних будинків. Перевагу їм віддають, в тому числі через естетичний зовнішній вигляд - панелі мають однотонну поверхню матового темно-синього або чорного кольору.

Монокристалічний модуль легко відрізнити за формою окремих фотоелектричних елементів: вони виглядають як квадрат зі зрізаними кутами. Стандартні панелі складаються з 60 або 72 фотокомірок.

Назву монокристалічні фотопанелі отримали від технології виготовлення. Кожна фотокомірка батареї складається з одного кристалу кремнію, сформованого з використанням методу Чохральського. У ємність із розплавом чистого кремнію розміщують початковий кристал цієї ж речовини. При витягуванні затравки навколо неї застигає кремній із розплаву, утворюючи великий монокристал - злиток. Після повного охолодження його розрізають на тонкі пластини, з яких збирається фотоелемент.

Завдяки тому, що фотоелектричні елементи складаються з одного кристала, вони мають високу провідність. Тому монокристалічні панелі - найбільш енергоефективний тип сонячних батарей. Їх коефіцієнт перетворення сонячної енергії зазвичай дорівнює 17-22%. Максимальна ефективність дозволяє досягти великої потужності фотомодуля при його компактних розмірах, повідомляє buduemo.com.

Основний недолік монокристалічних модулів - висока вартість, обумовлена ​​складністю процесу виробництва. В середньому вони дорожче полікристалічних фотопанелей на 0,05 доларів США в перерахунку на ват номінальної потужності.

Полікристалічні сонячні панелі

Сонячні модулі на основі полікристалів кремнію - відмінний вибір в умовах обмеженого бюджету. Окремі фотокомірки не мають зрізаних кутів, а їх поверхня відрізняється неоднорідним темно-синім кольором, який не завжди гармонійно можна поєднувати з навколишнім оточенням.

Полікристалічні фотоелементи також виготовляються з розплаву кремнію, в який занурюється затравка. Але замість витягування монокристалу проводиться охолодження всього розплаву. У результаті формується великий злиток, що складається з безлічі кристалів кремнію, орієнтованих в різних напрямках. Одержаний полікристал також розрізається на пластини, з яких збираються фотопанелі на 60 або 72 фотоелементів.

По фотоелектричній комірці, що складається з окремих кристалів кремнію, електронам проходити важче, ніж по монокристалах. Через це ККД полікристалічних панелей, як правило, становить 15-17%.

Головна перевага полікристалічних модулів перед монокристалічними - більш доступна ціна. Саме вона забезпечила високу популярність батарей з полікристалів у 2012-2016 роках.

Тонкоплівкові сонячні панелі

Тонкоплівкові, або аморфні, сонячні батареї - новітня розробка. Але це не найкращий варіант для використання у традиційних домашніх фотоелектростанціях. Для таких фотомодулів характерні рівномірний темний колір поверхні без яскраво виражених кордонів фотокомірок, легкість та часто гнучкість.

Аморфні панелі виготовляються шляхом нанесення тонкого шару фотоелектричного матеріалу на тверду основу.

Як активна речовина застосовуються, в тому числі такі матеріали:

• аморфний кремній;
• телурид кадмію;
• селенид міді-індію-галію;
• діоксид титану.

Аморфні модулі дешевші кристалічних та втрачають менший ККД при розсіяному світлі та за низької освітленості. Водночас тонкоплівкові панелі характеризуються низькою ефективністю та коротшим терміном служби, ніж кристалічні.
Звичайний ККД для більшості серійних моделей лежить в межах 10-13%. Але технологія активно розвивається. Всього кілька років тому енергоефективність тонкоплівкових моделей не перевищувала 10%, а зараз створюються експериментальні фотокомірки з ККД 23,4%.

Проте поки через низьку ефективність та недовговічність використання плівкових сонячних панелей у приватних домогосподарствах недоцільно. Однак завдяки легкості установки та малої вартості сонячні батареї цього типу знаходять широке застосування у промислових фотоелектричних системах, де економія займаного простору не грає важливої ​​ролі.

Які сонячні батареї вибрати

Для створення домашньої фотоелектричної установки найкраще підходять монокристалічні та полікристалічні панелі. Перші забезпечують максимальний ККД, другі дешевші. Втім, вдосконалення технологій поступово зближує полікристалічні та монокристалічні модулі як по енергоефективності, так і за вартістю.

Тому при виборі сонячних батарей потрібно враховувати не тільки тип фотоелектричних елементів, але й безліч інших чинників, в першу чергу конкретні характеристики, їх відповідність умовам експлуатації та якість виготовлення фотопанелей. А також важливо приділяти увагу правильності виконання монтажу.