Видове соларни панели. Лесно ръководство, което Ви помага при избора за фотоволтаична система

Решили сте да изградите фотоволтаична система и веднага сте изправени пред избора на тип соларни панели. В тази статия разглеждаме най-често срещаните видове слънчеви панели и какво ги отличава. Също така съветваме какво е добре да вземете предвид, когато избирате типа соларна клетка за Вашата инсталация.

Първо, трябва да имаме определение за това какво е соларен панел и какво прави. В следващата стъпка ще разгледаме различните типове, които има, и ще обясним подробно работата на всеки един от тях. След това имаме сравнение между основните три типа, което би било много интересно за всеки, който се кани да изгради ФЕЦ.

Какво е соларен панел?
 
Слънчевата енергия започва със слънцето. Слънчевите панели или както ги наричат ​​още PV панели се използват за преобразуване на светлината от слънцето, която е съставена от частици енергия, наречени фотони, в електричество, което може да се използва за захранване на електрически централи.
Соларните панели могат да се използват за голямо разнообразие от приложения, включително дистанционни системи за захранване, телекомуникационно оборудване, дистанционно наблюдение и за производство на електричество за жилищни и търговски слънчеви електрически системи.
В тази статия ще проучим разликите между различните типове слънчеви панели, за да Ви помогнем да решите кои да бъдат поставени на Вашия покрив или фотоволтаична централа.


Колко вида соларни панела има?
 
Повечето от соларните панели на пазара, използвани за жилищни слънчеви енергийни системи, могат да се впишат в три категории: монокристални, поликристални и тънкослойни слънчеви панели. Всеки от тези видове слънчеви клетки кара слънчевите панели да имат различни характеристики. По-долу ще обсъдим тези характеристики и ще говорим за плюсовете и минусите на всеки от тези три вида соларни панели.
Както казахме преди, трите вида слънчеви панели са монокристални, поликристални и тънкослойни соларни панели. Всеки един от тези видове соларни клетки се изработва уникално и има различен естетичен вид. Да започнем с монокристалните слънчеви панели.
Думата  моно  идва от гръцки и означава "един" или "сам". Монокристалната слънчева клетка се нарича така, защото ядрото й се състои от лист от единичен непрекъснат силициев кристал. За производството на кристали за монокристални слънчеви клетки силицийът се оформя на пръчки и след това пръчките се нарязват на резени. Фактът, че кристалът е от едно цяло, означава, че електроните, които генерират енергията в слънчевата клетка, имат повече място за движение. Това води до монокристални соларни панели с малко по-висока ефективност от техните поликристални колеги, които ще разгледаме по-подробно в следващото заглавие. Монокристалния соларен панел има ефективност до 22%.

Монокристалните соларни панели са типът слънчеви клетки, които съществуват най-дълго. Можете да ги познаете по черния цвят и сребристата рамка, в която са монтирани. Самите соларни модули са със заоблени ръбове. През зимата за слънчевите панели става по-трудно да произвеждат слънчева електроенергия, но монокристалните соларни панела имат по-висок капацитет на абсорбиране от поликристалните. Това означава, че те са в състояние да произвеждат слънчева електроенергия в по-голяма степен дори когато е облачно и когато слънцето е по-ниско през зимните месеци. Следователно монокристалните соларни панела са оптимални за климата в България.

Производственият процес при монокристалните соларни панела е по-сложен в сравнение с поликристалните, което вдига цената им. Понякога монокристалните слънчеви панели се продават като първокласни панели от фирмите за соларни панели.Тъй като панелите имат по-висока производителност на квадратен метър от поликристалните, те са за предпочитане, ако разполагате с по-малка площ за Вашата соларна инсталация. Монокристалните соларни панела имат живот от 25-30 години. След 25 години ефективността е около 80%.
  • Поликристални соларни панели
Думата  поли  означава "повече". Поликристалните слънчеви клетки също са базирани на силиций, но вместо да използва кохерентен силициев кристал, производителят слива много силициеви фрагменти във всяка отделна клетка. Поликристалната слънчева клетка понякога се нарича "мултикристална". Тъй като във всяка слънчева клетка има много кристали, има по-малко място за движение на електроните, което дава на поликристалните соларни панела малко по-ниска ефективност от монокристалните. Поликристалната слънчева клетка има ефективност от около 17%.

Поликристалните соларни панели са с правоъгълна форма. Използваният силиций е по-нечист от монокристалния, което придава на слънчевите клетки синкав цвят. Поликристалните соларни панела отдавна са най-често срещаният тип слънчеви клетки на пазара, те са много подходящи за големи фотоволтаични централи, тъй като те са по-евтини за закупуване. Въпреки че разликата в цената напоследък почти се изравни, цената на поликристалните слънчеви клетки все още е с около 15% по-ниска от монокристалните. Поликристалните соларни панела не са толкова чувствителни към топлина, колкото монокристалните, но обикновено имат по-нисък капацитет на абсорбиране.

Производството на поликристални соларни панела е по-лесно от производството на монокристални, следователно това е една от причините цената да е по-ниска. Монтажниците на слънчеви панели понякога предлагат поликристални соларни панели като стандартни панели. Поликристалните соларни панела често се срещат в големи съоръжения. Имате голяма площ и искате да изградите голяма фотоволтаична система? Тогава поликристалните соларни панела могат да бъдат подходящ избор.

Поликристалните солари имат живот от 20–30 години, а след 25 години можете да очаквате ефективност от около 80%.
  • Тънкослойни соларни панели
Тънкослойните слънчеви клетки се различават от кристалните слънчеви клетки както по метода на производство, така и по външния вид. За разлика от кристалните соларни панела, тънкослойните не съдържат кристали. Това ги прави гъвкави, което е голямо предимство – те могат да се използват върху заоблени повърхности и да се прикрепят директно върху други материали, като прозорци и керемиди. Следователно те могат да бъдат монтирани там, където кристалните соларни панела не са опция.

Тънкослойните слънчеви клетки могат да се състоят от различни видове звукопоглъщащи вещества. Използваното вещество дава името на този конкретен тип тънкослойна слънчева клетка. По-долу разглеждаме трите основни вида:
  • A-Si. Тези тънкослойни слънчеви клетки са направени от аморфен силиций и често се наричат ​​аморфни слънчеви клетки. Това е този тип, за който много хора се сещат, когато чуят за тънкослойни соларни панели. Те са на пазара от най-дълго време, но вече не са толкова разпространени поради ниската си ефективност (около 7%).
  • CdTe. За тези тънкослойни слънчеви клетки се използват кадмий и телур за производството на светло поглъщащ слой. Този тип тънкослойни соларни панели в момента имат най-голям пазарен дял и имат ефективност до 18%.
  • CIGS. Поглъщащият светлина слой в тези тънкослойни слънчеви клетки се състои от мед, индий, галий и селен. CIGS клетките се използват днес, например, за интегрирани в покрива соларни панели. Имат ефективност до 16%.
Общото за тънкослойните солари е, че те имат значително по-ниска ефективност от кристалните соларни панели. Ефективността им е средно 12%. Друг недостатък на тънкослойните слънчеви клетки е, че най-ефективните в момента са направени от вещества, които са или токсични, или редки. Това затруднява масовото им производство. Те са по-евтини за закупуване от кристалните соларни панели поради ниската консумация на материал, но по-ниската ефективност означава, че трябва да инсталирате повече, за да произведете същото количество слънчева енергия, което могат да произведат кристалните слънчеви клетки.

Въпреки предизвикателствата, пред които са изправени тънкослойните соларни клетки, те имат няколко предимства:
  • Те не се влияят от високите температури толкова, колкото кристалните слънчеви клетки
  • Сглобяват се лесно
  • Те са леки, но здрави, което означава, че можете да ходите и стоите върху тях, без да ги повредите
  • Благодарение на тяхната гъвкавост, те могат да седят почти навсякъде, например в коли, лодки и каравани
  • Често срещан недостатък на слънчевите клетки е, че те са много забележими и могат да направят неестетично мястото, където се намират. Това може да бъде заобиколено с тънкослойни соларни клетки, които могат да бъдат интегрирани в покривни керемиди и следователно да се слеят по различен начин
Тънкослойните соларни панела имат живот от 10-20 години. Някои производители днес дават гаранция за ефективност от 80% след 25 години, което е същото като за кристалните слънчеви панели. Тънкослойните соларни панели далеч не са толкова често срещани, колкото кристалните и не винаги се предлагат в продуктовата гама на доставчиците на соларни панели.


Соларните панели непрекъснато се разработват
 
Слънчевата енергия е възобновяем източник на енергия и в световен мащаб има голям интерес към изследване на нови ефективни слънчеви клетки, за да се използва най-добре слънчевата енергия. Основната цел е намаляване на разходите и същевременно повишаване на ефективността на соларни панели. Технологиите за слънчеви клетки, които са в процес на разработка, обикновено се наричат ​​слънчеви клетки от трето поколение. Ето някои от технологиите, които са в ход:
  • Перовскитни слънчеви клетки. Тези слънчеви клетки са направени от перовскит, минерал със средна твърдост. Точно като силиконовите слънчеви клетки, те имат кристална структура. Технологията е обещаваща, тъй като производствените разходи са ниски и изследователите са успели да постигнат ефективност от над 25%. Технологията обаче изисква тежък метал олово и слънчевите клетки все още са много чувствителни към кислород, влага и светлина. Тези проблеми трябва да бъдат решени, преди перовскитните соларни панели да се превърнат в жизнеспособна алтернатива.
  • Соларни панели, базирани на нанопроводници. Тези слънчеви клетки са базирани на нанотелна технология. Самите слънчеви клетки са изградени по начин, подобен на антените. Те имат способността да поемат много голяма част от слънчевите лъчи, което им дава потенциално висока степен на ефективност въпреки ниския разход на материал.
  • Соларни панели DSSC. DSSC означава „клетка, чувствителна към боя“ и тези слънчеви клетки имитират фотосинтеза. Цветът от плодове или горски плодове се използва, за да накара слънчевата клетка да събира светлина. Най-високата ефективност, постигната досега за тази технология е 13%.
Част от предизвикателството пред слънчевата енергия е да намерим начини да интегрираме соларни панели в нашето ежедневие, за да покрием непрекъснато нарастващата ни нужда от електричество. В САЩ се правят изследвания върху  прозрачни слънчеви клетки, които могат да се използват вместо прозоречно стъкло. Начини за комбиниране на слънчеви клетки в различни слоеве за повишаване на ефективността им, така наречените тандемни слънчеви клетки, също са в процес на разработка.


Кратко сравнение между три вида слънчеви панели
 
Разликите в производството и външния вид на различните видове соларни панели са само част от факторите, които влияят при избора. Има някои разлики в работата на всеки от видовете. Основните категории са ефективност и цена. Ето как се представя всеки тип слънчев панел по отношение на ефективността и достъпността, както и други фактори, които трябва да имате предвид.
  • Ефективност
Ефективността е колко енергия може да произведе соларния панел от количеството слънчева светлина, което получава. Най-ефективните слънчеви панели са монокристалните. Монокристалният може да достигне над 20 процента ефективност. От друга страна, поликристалните панели обикновено могат да достигнат само 15 до 17 процента ефективност. Тази празнина между двата панела може да се затвори в бъдеще, тъй като технологията се подобрява, за да направи поликристалните панели по-ефективни. Най-малко ефективният слънчев панел е тънкослойният. Тънкослойните обикновено имат по-ниска ефективност и произвеждат по-малко енергия от която и да е от кристалните опции с ефективност само приблизително 11 процента. Мощността на тънкослойния панел обаче може да варира, тъй като няма стандартен размер.
  • Цена
Най-евтините соларни панели са тънкослойните, защото могат да бъдат произведени на най-ниска цена. Тънкослойните рамки обикновено са по-леки, така че често можете да спестите от разходите за монтаж. От друга страна, монокристалният е най-скъпата опция за соларен панел в момента. Производството на чист силиций може да бъде скъпо, а панелите и рамките са тежки, което води до по-високи разходи за монтаж. Поликристалните панели са разработени за намаляване на цената на соларни панели и обикновено са по-достъпни от монокристалните.
  • Други фактори
Освен цената и ефективността, има няколко други фактора, които трябва да имате предвид при избора на слънчеви панели. Един фактор е температурният коефициент. Монокристалните и поликристалните соларни панели обикновено имат температурен коефициент от около -0,3% на °C до -0,5% на °C. Тънкослойните панели имат коефициенти, близки до -0,2% на °C.
Това означава, че с повишаването на температурата някои видове соларни панели ще произвеждат повече енергия от други. Това е особено важно да се има предвид за България, където високите температури могат да бъдат значителни през летните месеци.

Всички тези различни фактори се вземат предвид от нашите инженери, когато проектират и препоръчват соларна фотоволтаична система. Ние разглеждаме цялостния жизнен цикъл и ефективност на системата не само в идеални сценарии, но и при всички условия, на които ще бъде подложена Вашата соларна PV система.

Нашите соларни експерти в Солар Вижън са на разположение, за да оценят Вашите нужди и да Ви помогнат да вземете най-доброто решение за Вашата фотоволтаична система.

Прочети още