Все, что вам нужно знать о 4 типах солнечных панелей

Солнечные или фотоэлектрические панели преобразуют солнечный свет в электричество и играют важную роль в использовании обильной энергии солнца. Энергия, вырабатываемая панелями, используется для различных целей. Если вы думаете о переходе с традиционных на возобновляемые ресурсы, важно понимать типы солнечных панелей. Давайте узнаем об их эффективности, производительности и узнаем, какой из них подходит для жилых и офисных помещений.

Все, что вам нужно знать о 4 типах солнечных панелей

Устройство, преобразующее фотоны, т. е. свет от солнца, в электрическую энергию, известно как солнечная панель или фотоэлектрическая панель. Солнечные панели используются для различных целей. Помимо питания коммерческих и жилых солнечных энергосистем, солнечные панели питают удаленные системы питания для телекоммуникационного оборудования, удаленных датчиков и кают.

Чистая энергия солнечного света собирается солнечными панелями, которые затем преобразуются в электричество. Основная работа солнечных панелей обусловлена фотоэлектрическим эффектом. Фотоны, поглощаемые солнечными панелями, инициируют электрический ток. Этот генерируемый ток выбивает электроны с их орбит и высвобождает их в электрическое поле, генерируемое солнечными элементами. Эти свободные электроны втягиваются в направленный ток, и этот общий процесс известен как фотоэлектрический ток.

В зависимости от используемых материалов на рынке доступны 4 типа солнечных панелей.

1. Поликристаллические солнечные панели

Для изготовления этих солнечных панелей используются различные кристаллы кремния. Эти панели доступны по цене , поскольку практически не образуются отходы материала. Кремний расплавляется и заливается в квадратную форму, которая придает им форму. Однако при этом снижается чистота кремния, что приводит к меньшей термостойкости и, следовательно, к меньшей эффективности по сравнению с монокристаллическими панелями. Кроме того, при высоких температурах эффективность этих панелей снижается. Из-за своей формы они занимают много места.

2. Монокристаллические солнечные панели

Монокристаллические солнечные панели изготавливаются из отдельных кристаллов чистого кремния, разрезанных на несколько пластин или слоев. Поэтому их также называют монокристаллическими панелями. Их темный цвет обусловлен используемым материалом — чистым кремнием. Именно это делает их самыми эффективными солнечными панелями. Кроме того, они долговечны, но в то же время и дороги.

3. Солнечные панели с пассивированными излучателями и задними ячейками (PERC)

Это усовершенствованные версии традиционных монокристаллических элементов. С помощью этой технологии на заднюю поверхность элемента наносится пассивирующий слой. Солнечные панели PERC лучше всего подходят для небольших помещений. Благодаря повышенной эффективности, стоимость одного ватта будет ниже . Новая технология повышает эффективность панелей следующими способами:

Уменьшается естественная тенденция электронов к рекомбинации и подавлению потока электронов.
Отражаются более длинные волны света, что позволяет избежать нагрева черного листа солнечных панелей. В кремниевых пластинах световые волны более 1180 нм не поглощаются и приводят к нагреванию металлического каркаса панелей.
Свет отражается в ячейку, позволяя поглощать все больше солнечного излучения.

4. Тонкопленочные солнечные панели

Эти солнечные панели имеют тонкие слои, что делает их гибкими . Кроме того, для их установки не требуется задняя рама , что делает их еще легче . Они просты в установке, так как доступны в различных размерах, чтобы соответствовать вашим потребностям. Среди различных типов солнечных панелей их эффективность ниже, чем у кремниевых солнечных панелей. Тонкопленочные солнечные панели выпускаются в следующих вариантах в зависимости от материала, из которого они изготовлены.

а) Аморфный кремний (a-Si ): Эта кремниевая солнечная панель не имеет молекулярной структуры и обладает бесформенной природой. Количество кремния, необходимое для изготовления таких солнечных панелей, составляет лишь небольшую часть от количества, требуемого для обычных солнечных панелей. Таким образом, они имеют более низкую себестоимость производства. Эти солнечные панели лучше всего подходят для устройств, потребляющих мало энергии, таких как карманные калькуляторы.

б) Теллурид кадмия (CdTe): Эти солнечные панели имеют самый низкий углеродный след и наименьшее потребление воды. Время окупаемости энергии у этих панелей также меньше, чем у других солнечных панелей. Из-за содержащегося в них токсичного материала — кадмия — их переработка обходится дорого.

c) Селенид меди, индия и галлия (CIGS): В этих солнечных панелях используются тонкие слои индия, галлия, селена и меди. Эти элементы обеспечивают более высокую эффективность, чем у других тонкопанельных солнечных панелей. Однако тонкие панели не так эффективны, как кристаллические. После этого давайте узнаем о типах солнечных панелей и их эффективности.

Каковы 4 типа солнечных панелей и их эффективность?

Национальная лаборатория возобновляемой энергии (NREL) провела исследование в 2012 году. Они обнаружили, что каждый год наблюдается среднее снижение выработки солнечных панелей примерно на 0.8% . Скорость снижения известна как скорость деградации солнечных панелей и зависит от марки и производителя. Что касается эффективности, то монокристаллические и PERC солнечные панели считаются наиболее эффективными, за ними следуют поликристаллические панели. Ниже приведена таблица с различными типами панелей и их эффективностью:

Тип солнечной панели	Эффективность
Аморфный кремний (a-Si)	6% - 8%
монокристаллический	20% и выше
Поликристаллический	от 15% до 17%
Селенид меди, индия, галлия (CIGS)	от 13% до 15%
Теллурид кадмия (CdTe)	от 9% до 11%
Пассивированный излучатель и задняя ячейка (PERC)	22% - 25%

Каковы преимущества солнечных панелей?

Помимо изучения типов солнечных панелей, следует также знать об их преимуществах. Солнечная энергия — это возобновляемый и экологически чистый вид энергии, а значит, очень полезен для окружающей среды. Ее эффективность зависит от типа солнечного света, попадающего на панели. Поэтому солнечная панель одинакового размера может производить меньше энергии в пасмурные дни, тогда как в солнечный день она будет производить больше. Помимо этого, существует ряд заметных преимуществ солнечных панелей, о которых следует знать.

Так как источник питания без загрязнения, он не выделяет никаких парниковых газов.
Зависимость от иностранной нефти и топлива значительно снижена.
Солнечная энергия доступно круглый год независимо от времени года, поскольку ваша солнечная панель вырабатывает электроэнергию даже в пасмурный день.
Гарантия на солнечные панели составляет около 25 лет, и при правильном обслуживании они, скорее всего, прослужат дольше.
Единовременные инвестиции и окупаемость счетов за коммунальные услуги
Налоговые льготы, программы скидок и федеральные гранты доступны вам, чтобы помочь с первоначальными затратами на установку различных типов солнечных панелей в зависимости от вашего местоположения.
При наличии внутренней сетевой системы избыточная мощность, вырабатываемая солнечными панелями, можно продать обратно в энергетическую компанию.
Солнечные панели, генерирующие достаточно электроэнергии для дома и здания, будут иметь минимальные требования к сетевой системе.
Вы можете легко установить солнечные панели практически на здании или даже на крыше автомобиля.
Солнечные панели крепятся к аккумуляторам для хранения электроэнергии, вырабатываемой в течение дня, и ее использования ночью.
Солнечная энергия безопаснее чем традиционный электрический ток.

Более того, солнечные панели и солнечные технологии совершенствуются с каждым днем, приобретая улучшенный внешний вид и увеличивая долговечность.

Каковы недостатки солнечных панелей?

У солнечных панелей много преимуществ, но есть и определенные недостатки. Во-первых, это высокая стоимость установки , о которой все знают. Производство солнечных панелей ограничено из-за нехватки технологий и материалов. Это также является одной из главных причин их высокой стоимости. Кроме того, они могут создавать следующие проблемы:

Солнечные панели могут потребовать больше места с точки зрения изменение их ориентации для обеспечения максимальной эффективности. С изменением положения солнца меняется также его интенсивность и наклон лучей. Это требует регулировки солнечных панелей и их позиционирования.
Солнечные панели необходимо резервное питание от батарей для обеспечения электроэнергией ночью. Без солнечного света панели не могут генерировать электроэнергию ночью.
Для некоторых людей солнечные панели — это бельмо на глазу, так как они не сочетаются с внешним видом дома. Это происходит из-за нет доступных вариантов цвета для панелей. Но я думаю, что это личное мнение, а не всеобщий недостаток.
разница в выработке электроэнергии в разные сезоны и дней, потому что мощность, вырабатываемая весной, выше, чем зимой. Кроме того, в пасмурный или снежный день ваши солнечные панели не будут заряжать батареи в полной мере.

Солнечные панели питают устройства, работающие на постоянном токе DC. Такие устройства стоят дороже по сравнению с теми, которые работают на переменном токе или на обоих. Кроме того, может быть огромная разница в размерах типов солнечных панелей в разных местах для генерации одинакового количества солнечных панелей. Это происходит из-за того, что изоляция и интенсивность света различаются от места к месту. Таким образом, вы можете платить меньше в Майами, тогда как в холмистых районах вам, возможно, придется платить больше и покупать более крупные панели. Если вы постоянно переезжаете или меняете дом, то солнечные панели вам не подходят.

Как долго служат солнечные панели?

Солнечные панели не только уменьшают ваши счета за электроэнергию, но и служат дольше. прослужит около 25-30 лет с гарантией производителя около 25 лет с даты установки. Даже спустя 30 лет солнечные панели продолжат работать, просто их эффективность будет постепенно снижаться со временем.

Как выбрать лучший из различных типов солнечных панелей для дома?

Чтобы решить, какой тип солнечной панели лучше всего подойдет для вашего дома, необходимо учитывать следующие моменты:

1. Применимый класс огнестойкости: Чтобы гарантировать, что солнечные панели не вызовут возгорания и пламени, установлены классы огнестойкости для различных типов солнечных панелей. Эти классы варьируются от класса А до класса С, и вы можете ознакомиться с рекомендациями Калифорнийской ассоциации производителей солнечных батарей здесь.

Класс A – Они обеспечивают наибольшую защиту, а пламя огня не распространяется дальше 6 футов.
Класс B – Такая степень пожаробезопасности означает, что солнечные панели будут сдерживать распространение огня на расстояние более 8 футов.
Класс C – Этот класс огнестойкости гарантирует, что огонь не распространится на высоту более 13 футов.

2. Защита от града: Если в вашем регионе часто выпадает сильный град, то для вашего дома лучше подойдут кристаллические солнечные панели. Эти панели способны выдерживать удары града со скоростью до 50 километров в час. Тонкопленочные солнечные панели не идеально подходят для таких районов.

3. Сильные ветры и ураганы: Хотя не существует четких критериев, определяющих, какой тип солнечных панелей следует использовать в районах, подверженных ураганам, наиболее подходящей для домов в районах с ураганами, тропическими штормами или проливными дождями является солнечная система, использующая крепежные элементы в виде болтового соединения модулей и трехсекционной рельсовой системы.

4. Светоиндуцированная деградация (СИД): Кристаллические солнечные панели испытывают определенную потерю производительности во время первоначального воздействия солнечного света; это измеряется в терминах светоиндуцированной деградации . В ходе этого процесса кремний подвергается воздействию солнечного света, который реагирует с кислородом, оставшимся после производственного процесса.

5. Рабочая температура: Максимальная эффективность монокристаллических и поликристаллических солнечных панелей достигается при температуре от 59° до 95° по Фаренгейту (от 15° до 35° по Цельсию). В вашем регионе высокие летние температуры могут повысить внутреннюю температуру солнечных панелей. Повышение температуры до 100° по Фаренгейту (37.78° по Цельсию) приведет к снижению эффективности солнечных панелей.

Какой тип солнечной панели лучше?

Учитывая все факторы, монокристаллические солнечные панели являются лучшим типом солнечных панелей. Для бытового использования они настоятельно рекомендуются. Они имеют тонкий внешний вид, и вы не будете жертвовать долговечностью и производительностью. Общие показатели выходной мощности обеспечат лучшую экономию в течение срока службы систем солнечных панелей.

Однако поликристаллические солнечные панели лучше всего подходят для кармана среднего размера. Вы получите хорошую солнечную панель со средней эффективностью и сроком службы. Она отлично работает и не стоит целое состояние. Кроме того, не жертвуя большим пространством, вы покроете потребление электроэнергии вашим домохозяйством.

Ниже приведена сравнительная таблица различных типов солнечных панелей, которая поможет вам определить, какой из них подходит вам лучше всего.

Параметры	монокристаллический	Поликристаллический	Тонкая пленка
Рейтинг эффективности	24%	20%	19%
Цвет	Цвет - Черный.	Blue	Зависит от используемого материала
Продолжительность жизни	25 до 40 лет	25 до 35 лет	10 до 20 лет
Плюсы	Самая высокая мощность и самая высокая эффективность	Подходящий вариант для участков средней полосы.	Низкая термостойкость и требует больше места
Минусы	Подходящий вариант для участков средней полосы.	Портативный и наиболее экономичный	Самый короткий срок службы и самая низкая эффективность

Какой тип солнечной панели лучше? Ответ на этот вопрос — монокристаллическая. Однако это зависит от n-го количества факторов, как обсуждалось выше. Прочитав о различных типах солнечных панелей, мы надеемся, что вы приняли решение, какая из них лучше всего подходит вам с точки зрения цены, внешнего вида и окружающей среды. Не забудьте поделиться своим мнением о том, какая из них лучше всего подходит вам. Вы можете разместить свои вопросы в разделе комментариев ниже.

Все, что вам нужно знать о 4 типах солнечных панелей