Солнечные модули (панели, батареи)

МОНО и ПОЛИ.

▬ Разница между моно- и поликристаллическими модулями определяется производственным процессом и соответственно самой кристаллической структурой.

Если мы посмотрим под очень большим увеличением на монокристаллы, то увидим идеальную кристаллическую решётку. Все кристаллы ориентированы в одном направлении, а зёрна кристаллов параллельны. Это происходит потому, что такие солнечные элементы сделаны из единого кристалла (моно) чистого кремния.Технология их производства заключается в том, монокристаллические цилиндры кремния нарезаются на пластины, затем пластины обрезаются до почти квадратной формы (получаются такие квадраты со срезанными уголками).

У поликристаллических модулей кристаллы могут быть ориентированы в разных направлениях, а зёрна кристаллов не параллельны. Поликристаллические солнечные панели сделаны из солнечных элементов с множеством кристаллов (отсюда и название — поли). При производстве поликристаллические заготовки прямоугольной формы режутся на пластины. 

▬ До недавнего времени считалось, что монокристаллические солнечные модули имеют самый высокий КПД (до 22%). 

▬ Чаще всего производители дают бóльший срок гарантии на монокристаллы (до 25 лет), т.к. считается что они более долговечны. При этом «стареет» в монокристаллической солнечной панели не сам кремний, а то, что его окружает: покрытия, пленки, контакты и т.д. Сам монокристалл обладает стабильными характеристиками в течение фактически всего срока службы.

▬ Монокристаллические модули, как правило, дороже поликристаллов. Это связано в первую очередь с более дорогой технологией производства.

▬ Считается, что поликристаллы менее подвержены влиянию высоких температур. (Высокая температура летом может значительно снижать эффективность солнечного модуля.)

Преимущества тонкопленочных модулей (микроморфная технология)  по сравнению с кристаллическими модулями (моно- и поликристаллы):

• ▬ Меньший температурный коэффициент снижения мощности обеспечивает большую выработку энергии на ватт установленной мощности в летний период
• ▬ Лучшая чувствительность к низкой освещенности. Обеспечивает большую выработку электроэнергии в пасмурную погоду
• ▬ Высокое выходное напряжение позволяет уменьшить сечение провода от модуля до контроллера или инвертора
• ▬ Меньшая стоимость за ватт вследствие в 10 раз меньшего расхода кремния при производстве тонкопленочных модулей
• ▬ Эстетичный внешний вид, возможность интеграции на фасады зданий
• ▬ Под заказ возможна поставка модулей с частичной (от 5% до 20%) прозрачностью, для более гибкого использования в архитектурных решениях
• ▬ При работе с контроллерами MPPT для заряда аккумуляторных батарей продолжительность обеспечения зарядного тока для аккумуляторов при низкой освещенности существенно возрастает, т.к. модуль имеет большой запас по входному напряжению (до 160В против 20-45В у кристаллических модулей). Это позволяет запасти больше электроэнергии в аккумуляторах утром, вечером и в пасмурную погоду.

Недостатки тонкопленочных модулей (микроморфная технология)  по сравнению с кристаллическими модулями (моно- и поликристаллы):

• ▬ Примерно в 1,5 раза меньший КПД (модули имеют почти в 2 раза большую удельную площадь и массу)
• ▬Бóльшая деградация в первые месяцы работы. Этот недостаток компенсируется повышенной начальной мощностью (в начале эксплуатации мощность на 10% выше номинальной, и через 3 месяца снижается до ~100% от номинальной и остается на этом уровне). В дальнейшем стабильность параметров аналогична кристаллическим модулям. Сроки стабилизации параметров могут немного меняться в зависимости от места установки и от условий окружающей среды.
• Нестандартное выходное напряжение, для заряда аккумуляторов требуется MPPT контроллер с повышенным входным напряжением. Однако в настоящее время это вряд ли можно назвать недостатком, т.к. в большинстве случаев и для кристаллических модулей используются MPPT контроллеры для повышения выработки электроэнергии и для согласования напряжения модулей и аккумуляторов.