Typer av solceller: monokristallina, polykristallina, tunnfilm

I de soliga områdena på planeten, där konventionell strömförsörjning är omöjlig eller opraktisk och installationen av en vindturbin av någon anledning inte är lämplig, kan solpaneler (batterier) användas. Uppsättningarna av solpaneler med hög effekt installeras på taken i privata hus, i trädgårdar, på fartyg, på lyktor. Bärbara solbatterier används för att ladda prylar och batterier när du reser, för att driva walkie-talkies.

Solpaneler är pålitliga, har inga rörliga delar, utsätts inte för mekaniskt slitage som vindkraftverk, vilket är anledningen till att de är mycket hållbara och kan tjäna sin ägare på ett tillförlitligt sätt i årtionden. Låt oss titta på vad solpaneler är, deras huvudtyper.

Monokristallina solceller

Monokristallina solpaneler har en traditionell svart eller mörkblå nyans. Dessa paneler är inramade av en aluminiumram och täckta med slagtåligt glas.

Monokristallina solceller tillverkas endast av rent kisel.En ren kiselsmälta stelnar långsamt vid kontakt med ett frö, vilket ger en cylindrisk enkristallgjutning av kisel ca 20 cm i diameter och upp till 2 meter lång.

Det resulterande götet av rent kisel skärs i plattor med en tjocklek på cirka 300 μm vardera. Verkningsgraden för sådana element når 19%, eftersom atomerna i denna multistruktur är arrangerade på ett sådant sätt att de ger elektronerna en motsvarande högre rörlighet, och batterierna från dem visar en högre energieffektivitet.

Plattorna är utrustade med metallelektroder i form av galler. Vanligtvis är de enskilda cellerna i monokristallina batterier i form av kvadrater med avskurna hörn.

Dessa element är ganska effektiva, industriella konstruktioner visar verklig effektivitet i området 16%, därför är element av denna typ dyrare per 1 watt än polykristallina. Deras livslängd är mycket lång, den kan nå 50 år.

Polykristallina solceller

Klarblå polykristallina solceller är mycket billigare än monokristallina. Grundämnena för dem är inte gjorda av en enda kristall av kisel, så kiselatomerna är ordnade här på ett slumpmässigt sätt.

Nu är den genomsnittliga effektiviteten för en polykristallin panel i området 13-15%. Men på grund av dess breda tillgänglighet är denna typ av celler mycket vanliga bland konsumenter som vill få tillgång till solenergi så billigt som möjligt.

Den stora nackdelen med polykristallina element är att de uppvisar extrem bräcklighet under transport. Deras maximala livslängd är 25 år.Processen för industriell produktion av polykristallina element förbättras över tiden, så det finns hopp om att de i framtiden kommer ikapp monokristallina när det gäller effektivitet.

Tunnfilmssolceller

Tunnfilmssolceller billigare att tillverka än monokristallint och polykristallint kisel. De är baserade på polymerfilmer, amorft kisel, aluminium, kadmiumtellurid och andra halvledare, som redan används vid tillverkning av laddare för prylar, i form av små vikbara solceller.

Batterier av denna typ upptar 2,5 gånger mer yta än kristallina med samma effekt, men de kan fungera även i molnigt väder med spritt ljus under molnigt väder, och batterierna kan placeras inte bara på taket av byggnaden, utan även på dess väggar. Därför är användningen av tunnfilmsbatterier motiverad vid byggandet av relativt stora solkraftverk, när det finns det nödvändiga området för deras placering.

Det är tunnfilmspaneler som är särskilt populära idag i system som fungerar i industriell skala med nätbundna växelriktare som levererar el till det allmänna nätet. Dessa system kräver en högspänningsregulator och en speciell växelriktare, som skiljer sig från de konventionella inhemska som används med de vanliga monokristallina och polykristallina batterierna.

Även om tunnfilmssolceller gjorda av amorft kisel har en genomsnittlig verkningsgrad på 7 %, är de billigast sett till produktionskostnader av alla solpaneler. Kadmiumtellurid har en genomsnittlig verkningsgrad på 11 % och är något dyrare än amorfa kiselbatterier.Solceller baserade på koppar, indium, gallium och selen är de mest effektiva tunnfilmsbatterierna, deras effektivitet når 15%.

Se även:Effektivitet av solceller och moduler