4 erityyppistä aurinkopaneelia

Maailmanlaajuisesti aurinkoenergian osuus energiasta on 4.4 % , mikä johtaa merkittäviin myönteisiin ympäristövaikutuksiin. Aurinkosähköjärjestelmiä on saatavilla erityyppisinä, ja ne ovat kasvattaneet suosiotaan kohtuuhintaisuutensa ja puhtaan energiantuotantonsa ansiosta. Tutkitaanpa erityyppisiä aurinkopaneeleja ja vertaillaan niitä tehokkuuden, ulkonäön ja kustannusten perusteella.

Mitkä ovat aurinkopaneelien tyypit?

Ne ovat yksikiteisiä, monikiteisiä, mono-PERC- ja ohutkalvoisia, joista jokainen palvelee eri tarkoituksia ja paikkoja erityisvaatimusten perusteella. Tutustu erityyppisten aurinkopaneelien vertailuun ja niiden tehokkuuteen erityistarpeisiin:

parametrit	yksikiteinen	Monikiteisiä	Mono-PERC	Ohut filmi
Tehokkuus:	Noin 20 % tai enemmän	15-17%	5 % korkeampi kuin yksikiteinen	Noin 7–10 % voi vaihdella vaihtoehdon mukaan
Esiintyminen	Musta/Tummempi väri, kahdeksankulmainen tai pyöreä muoto	Sininen väri neliömäisillä reunoilla	Mustat ja pyöristetyt reunat	Riippuu muunnelmasta CIGS: 13-15 % CdTe: 9-11 % a-Si: 6-8 %
edut	Energiatehokas, lämmönkestävä ja halvempi vaihtoehto PERC-paneeleille ilman passivoivaa kerrosta	Keskitason valinta kustannusten, tehokkuuden ja tehokapasiteetin suhteen.	Tehokkain vaatii vähiten tilaa ja suurimman tehokapasiteetin	Alhaisimmat asennuskustannukset ja kevyt
Haitat	Kallis, suuri hiilijalanjälki ja alhainen tuotto valmistusprosessissa	Alhainen lämmönkestävyys, alhaisempi energiatehokkuus ja ei sovellu kuumissa ympäristöissä	Aluksi kalleimmat ja jotkin aikaisemmat paneelit kärsivät kevyestä ja kohonneen lämpötilan aiheuttamasta hajoamisesta	Lyhyempi käyttöikä kuin kidepaneelit vaativat enemmän tilaa ja ovat vähiten tehokkaita
Hinta	Korkea	Keskikova	Korkein	Laske

Huomautus : Aurinkopaneelivaihtoehtojen parametrit voivat vaihdella laatuerojen, valmistusprosessien ja markkinaolosuhteiden mukaan.

PV-paneelien jakamiseen on kaksi tapaa, kuten alla on mainittu:

• Generations – Tämä luokittelu keskittyy erilaisten aurinkopaneelien tehokkuuteen ja materiaaleihin. Se sisältää 1., 2. tai 3. sukupolven.
• Liitokset – Tämä koskee aurinkopaneelien kerrosten määrää ja sisältää yksittäiset liitokset tai moniliitokset.

Tärkeimmät meille kaikille tutut paneelityypit ovat Mono-SI, Poly-SI, PERC ja TFSC.

1. Yksikiteiset aurinkopaneelit (Mono-SI) – 1^st Gen

Niitä kutsutaan myös yksikiteisiksi paneeleiksi, koska ne on valmistettu yhdestä puhtaasta piikiteestä , joka on erotettu useiksi kiekoiksi, mikä antaa niille syvän mustan värin. Tämä puhtaus edistää niiden parempaa tilankäyttöä ja kestävyyttä verrattuna muuntyyppisiin aurinkopaneeleihin.

2. Monikiteiset aurinkopaneelit (Poly-SI) – 1^st Gen

Nämä paneelit erottuvat muodollaan ja sinipilkullisella ulkonäöllään, ja ne valmistetaan sulattamalla raakapiitä erilaisiksi kiteiksi, jotka sitten kaadetaan neliönmuotoiseen muottiin. Tämä menetelmä vähentää jätettä ja muotoilee levyn ainutlaatuisella tavalla samalla, kun se vaikuttaa sen energianmuuntoon ja tilankäyttöön alentamalla piin puhtautta ja rakenteen laatua.

3. Passivoidut emitteri- ja takakennopaneelit (PERC). 

Nämä paneelit edustavat edistysaskelta tavallisiin monokiteisiin kennoihin verrattuna, ja niiden takapinnalla on passivointikerros, joka parantaa tehokkuutta heijastamalla valoa takaisin kennoon, parantamalla auringonsäteilyn absorptiota ja minimoimalla elektronien rekombinaatiota, mikä helpottaa elektronien virtausta.

Lisäksi se mahdollistaa korkeamman aallonpituuden valon heijastamisen , mikä estää kennon metallisen taustalevyn kuumenemisen ja ylläpitää tehokkuutta. Nämä aurinkopaneelit keräävät enemmän auringonvaloa pienemmälle alueelle, joten ne sopivat täydellisesti ahtaisiin tiloihin.

4. Ohutkalvoiset aurinkokennot (TFSC) – 2^nd Gen

Ne valmistetaan kerrostamalla aurinkosähkömateriaaleja, kuten piitä, kadmiumia tai kuparia, alustalle. Ne on helppo asentaa joustavuutensa ja kevyen rakenteensa ansiosta, ja niiden materiaalivaatimukset ovat pienemmät. Niiden hyötysuhde on kuitenkin alhaisempi verrattuna erityyppisiin tavallisiin piistä valmistettuihin aurinkopaneeleihin.

A. Amorfiset piiaurinkokennot (A-Si): Nämä kolmikerroksiset ja heikommin tehostetut kennot ovat edullisia pienitehoisiin sovelluksiin, kuten taskulaskimiin. Vain 1 millimetrin paksuiset amorfiset piiaurinkokennot käyttävät vain murto-osan tavallisten kennon paksuudesta, mikä johtaa halvempiin tuotantokustannuksiin.

B. Kadmiumtelluridiaurinkokennot (CdTe): Näiden paneelien tuotantokustannukset ovat alhaiset, energian takaisinmaksuaika on lyhyt ja tuotantoon tarvitaan vain vähän vettä. Kadmiumin myrkyllisyys herättää kuitenkin huolta, ja sen kierrätys lisää kustannuksia.

C. Kupari-indium-galliumselenidi (CIGS): Ne koostuvat ohuesta kupari-, indium-, gallium- ja seleenikerroksesta, joka on kerrostettu taustamateriaalille. Ne tarjoavat paremman hyötysuhteen verrattuna muihin ohutkalvotyyppeihin, mutta niiden kokonaishyötysuhde on heikompi kuin kiteisen piisirun paneeleissa.

Voit myös tarkistaa Yleisimmät aurinkopaneelien ongelmat ja ratkaisut.

Kun puhutaan niiden luokittelemisesta sukupolven mukaan, ne ovat seuraavat.

• 1st-sukupolvi käytetään enimmäkseen tavanomaisissa kokoonpanoissa ja sisältää perinteiset yksikiteisestä tai monikiteisestä piistä.
• 2. sukupolvi sisältää erilaisia ​​ohutkalvoaurinkokennoja, joita käytetään yleisesti voimaloissa ja integroitavissa rakennuksiin tai pieniin aurinkosähköjärjestelmiin.
• 3. sukupolvi sisältää erilaisia ​​ohutkalvoteknologioita, jotka ovat vielä tutkimus- tai kehitysvaiheessa. Harvat niistä käyttävät orgaanisia tai epäorgaanisia aineita (CdTe) sähkön tuottamiseen.

Koska käsittelimme Gen 1:n, 2:n ja CdTe:n Gen 3:sta, meidän on luettava lisää vähemmän tunnetuista 3. sukupolven paneeleista.

5. Biohybridi aurinkokenno

Vanderbiltin yliopiston asiantuntijaryhmä kehitti biohybridiaurinkokennoja, jotka ovat vielä tutkimusvaiheessa . Ne tuotetaan hyödyntämällä fotosysteemiä 1 ja soveltamalla luonnollista fotosynteesiprosessia.

Useimmat tässä kennossa käytetyt materiaalit ovat samoja kuin perinteiset, ja ne on yhdistetty useisiin fotosysteemi 1 -kerroksiin. Tämä lisää muuntamisen tehokkuutta , mikä tekee siitä jopa 1000 kertaa tehokkaamman kuin ensimmäisen sukupolven paneelit.

6. Konsentroidut PV-solut (CVP ja HCVP)

Ne toimivat samalla tavalla kuin perinteiset järjestelmät, mutta niiden hyötysuhde on jopa 41 %. Keskitetyt aurinkokennot saattavat vaikuttaa seuraavaksi parhailta ratkaisuilta, mutta niiden on oltava suunnattu aurinkoon täydellisessä kulmassa. Lisäksi ne on yhdistettävä aurinkoseurantalaitteisiin täyden hyötysuhteen saavuttamiseksi.

Ristiviittaus: Yleiskatsaus väkevöityihin aurinkokennoihin (CPV)

Erilaisten aurinkopaneelien kapasiteetti

Ennen kuin keskustelemme eri tyyppien kapasiteetista, katsotaanpa aurinkoenergian kapasiteettia viime vuosikymmeneltä.

Aurinkopaneelit voidaan luokitella tehokapasiteetin perusteella.

1. Suurin tehokapasiteetti

• Yksikiteiset paneelit: Niillä on suurin lähtö- ja tehokapasiteetti, koska niiden tehokkuus neliöjalkaa kohti on suurempi, mikä tyypillisesti vaihtelee 300-320 wattia.
• PERC-paneelit: Heillä on samanlainen teho monokiteisiin paneeleihin, koska ne ovat olennaisesti modifioituja versioita samoista materiaaleista ja tuotantomenetelmistä.

2. Keskitehoinen kapasiteetti

• Monikiteiset paneelit: Niiden teho tyypillisellä 60-kennoisella paneelilla, joka vaihtelee 240-300 wattia, joten se sopii useimpiin kotitalouksien sähköjärjestelmiin.

3. Pienin tehokapasiteetti

• Ohutkalvopaneelit: Näitä käytetään enimmäkseen suurissa yleishyödyllisissä voimalaitoksissa ja niillä on pienempi tehokapasiteetti kuin kidepaneelit niiden ohuemman rakenteen, vähemmän puolijohtavien komponenttien ja puhtaan piin puutteen vuoksi.

Katso myös: Maailman 20 suurinta aurinkopaneelien valmistajaa

Aurinkopaneelityyppien kustannukset

Keskimääräinen 6 kW:n järjestelmän hinta pelkät materiaalit mukaan lukien vaihtelee 6 000–9 000 dollarin välillä . Asennus- ja työkustannukset voivat kuitenkin nostaa kokonaishintaa 2.50 dollarista 3.50 dollariin wattia kohden. Alla on likimääräinen erittely aurinkopaneelityypeistä wattihintaa kohden:

Huomautus : Aurinkopaneelivaihtoehtojen hinta vaihtelee laadun ja markkinatilanteen mukaan.

Millainen aurinkopaneeli sopii parhaiten kotikäyttöön?

Erilaisten aurinkopaneelien valinta perustuu vaatimuksiin, joissa otetaan huomioon esimerkiksi tilan saatavuus ja budjettirajoitukset. Rajoitetusti tilaa omaavat kodit vaativat pieniä järjestelmiä, kuten monokiteisiä paneeleja, jotka ovat erittäin tehokkaita, mutta niiden hinta on korkeampi. Suurempiin huoneisiin kannattaa kuitenkin valita suurempi valikoima polykiteisiä paneeleja, jotka ovat kustannustehokkaita. Lisää aurinkoenergiaan liittyvää sisältöä löydät omasta kategoriastaan.