Сонячні батареї - поради щодо вибору, характеристики. Найефективніші сонячні батареї

Вибираючи сонячну батарею у магазині Вам неодмінно доведеться зіткнутися з вибором, яку сонячну панель вибрати монокристалічну чи полікристалічну?

На це питання немає однозначної відповіді. Вирішувати лише Вам!

Ця стаття допоможе Вам розібратися у відмінностях між монокристалічними сонячними модулями та полікристалічними, а також відповість на такі питання:

Які бувають різновиди сонячних батарей?

Які сонячні панелі краще?

Як вибрати сонячну батарею, модуль?

У чому відмінність монокристалічних сонячних батарей від полікристалічних сонячних батарей?

Які вибрати сонячні батареї для дому?

Що краще полікристал чи монокристал?

Сонячна батарея- це пристрій для перетворення сонячної енергії на електричну.

Всі сонячні батареї містять сонячні комірки. Фотогальванічні осередки спаяні разом і поміщені в корпус. Зверху вони вкриті склом, що дозволяє проникати сонячному світлу до самих осередків, одночасно захищаючи їх від шкідливих хімічних та механічних впливів. Сонячні осередки з'єднані в модулях у серії для створення необхідної напруги. Ззаду знаходиться кришка із пластику яка захищає електричні деталі від вологи та пилу.

Сьогодні на ринку сонячних батарей представлено декілька різних зразків. Відрізняються вони один від одного технологією виготовлення та матеріалами, з яких їх виробляють.

Різновиди сонячних батарей.

Сонячні батареї виготовляють із кристалічного кремнію. Це найпоширеніша речовина для створення сонячних осередків. Даний вид кремнію поділяється на види, що визначаються розміром кристалів та методиками виготовлення.

Для виготовлення монокристалічних сонячних батарей використовують максимально чистий кремній, що отримується за методом Чохральського або виготовляються методом тигель.

Кремній розплавляється у великому тиглі. Потім до нього додається затравка, що є кремнієвим стрижнем, навколо якої починається процес наростання нового кристала. Затравка та тигель обертаються в різні боки. У результаті утворюється великий круглий кристал кремнію, його нарізають на платівки, з яких виконуються осередки сонячної батареї.

Основним недоліком методу є безліч обрізків та специфічна форма сонячних монокристалічних осередків – квадрат, у якого обрізані кути.

Після затвердіння готовий монокристал розрізають на тонкі пластини завтовшки 250-300 мкм, які пронизують сіткою з металевих електродів.

Технологія, що використовується, є порівняно дорогою, тому і коштують монокристалічні батареї дорожче, ніж полікристалічні або аморфні. Вибирають цей вид сонячних батарей за високий показник ККД (близько 17-22%).

Для створення полікристалічних сонячних батарей роблять кремнієвий розплав та піддають його повільному охолодженню. В результаті чого виходить полікристалічний кремній, який є сукупністю з безлічі різних кристалів, які утворюють єдиний модуль. Звідси і специфічний відблиск на поверхні сонячних батарей, у пристрої яких він міститься, що нагадує металеві пластівці.

Полікристалічний кремній. Цей матеріал є більш простим та дешевим у виготовленні. Така технологія вимагає менших енерговитрат, отже, і собівартість кремнію, отриманого з її допомогою, менша.

Полікристалічні сонячні батареї мають ККД (12-18%), але помітно виграють у вартості.

Відмінності.

Температурний коефіцієнт.

У процесі експлуатації в реальних умовах сонячний модуль нагрівається, внаслідок чого номінальна потужність сонячного модуля знижується. За результатами досліджень встановлено, що в результаті нагрівання сонячний модуль втрачає від 15 до 25% від своєї номінальної потужності. У середньому моно і полікристалічних сонячних модулів температурний коефіцієнт становить -0,45%. Тобто при підвищенні температури на 1 градус Цельсія від стандартних умов STC, кожен сонячний модуль втрачатиме потужність згідно з коефіцієнтом. Цей параметр також залежить від якості сонячних елементів та виробника. У деяких топових виробників температурний коефіцієнт модулів нижче -0,43%.

Деградація під час експлуатації LID (Lighting Induced Degradation).

Монокристалічні сонячні модулі мають трохи більшу швидкість деградації в порівнянні з полікристалічними сонячними модулями в перший рік. Потужність якісного полікристалічного модуля перший рік знижується в середньому на 2%, монокристалічного на 3%. У наступні роки монокристалічний модуль деградує на 0,71%, тоді як полікристалічний деградує на 0,67% на рік. Дуже незначна різниця. Багато китайських компаній, що мають дистриб'юторів у Росії, виготовляють сонячні модулі із сонячних елементів маловідомих китайських компаній. Ми знаємо випадки з китайськими сонячними модулями, коли LID досягав 20% першого ж року. Тому перед покупкою сонячного модуля уточніть виробника сонячних елементів.

Ціна.

Вартість виробництва полікристалічного сонячного модуля нижча, ніж монокристалічного. Вагомий аргумент на користь полікристалічного модуля.

Фоточутливість.

У Росії досі живе міф, що полікристалічний модуль більш ефективно працює в похмуру погоду. Однак жодного офіційного доказу, що це насправді ніхто не бачив. Це питання більше відноситься до якості та фоточутливості сонячних елементів. Нижче наведено порівняння моно і полікристалічних модулів CSG PVtech при різній освітленості.

Освітленість (Вт/м2)		Коефіцієнт
Тип модуля	Потужність, Вт

Як видно з результатів тесту, моно і полікристалічні модулі практично однаково поводяться при різному рівні освітленості і мають однакову фоточутливість, принаймні даного виробника це саме так. Вироблення сонячних модулів за різної освітленості Ви можете визначити за коефіцієнтом. У 250 Вт моно при 200 Вт/м2 і 260 Вт моно при 400 Вт/м2 вони найвищі. Але знову ж таки, різниця мінімальна.

Підсумки та висновки.

Монокристал - має менші розміри панелей при однакових потужностях (приблизно на 5% менше розмір сонячних панелей) через більш високий ККД на площу сонячної клітини.

Полікристал - має більший габаритний розмір за такої ж номінальної потужності та виграшну різницю в ціні (близько 10%) у порівнянні з монокристалом.

«Моно» не гірше і не краще «Полі», вони просто різні за способом виробництва. Основною відмінністю між монокристалічними сонячними батареями та полікристалічними сонячними батареями, за однакової номінальної потужності, буде лише габаритний розмір сонячної панелі та їх вартість.

Сонячні батареї останні десять років перейшли з розряду ноу-хау і дорогої розробки з низькою ефективністю в прикладні та популярні сфери. Їх можна використовувати для підзарядки гаджетів у поході, а також застосовувати як основне або резервне джерело живлення для побутових приміщень і не тільки. Крім того, деякі інженерні рішення можуть здатися незвичайними, наприклад, використання додаткового джерела енергії на транспортних засобах.

Елемент, який отримує електричну енергію прямо від сонця у достатній кількості, не здатний давати її постійно. Її потрібно запасати в акумуляторах, щоб можна було використовувати в будь-який час.

Сонячні панелі влаштовані за простою схемою, куди входять напівпровідниковий фотоелемент із кремнію, сполучні дроти та корпус. Промені світла впливають на вільні електрони фотоелемента, змушують їх рухатися. При цьому струм, що утворюється, по проводах надходить до навантаження. Замість навантаження в ланцюг панелі може бути включений акумулятор, який забезпечує електричною енергією споживачі в нічний час, коли за погодними умовами інтенсивність денного освітлення мала.

пристрій сонячні панелі

Як монокристалічний модуль, так і комірка на основі полікристалів у своєму пристрої використовують напівпровідникові пластини з кремнію. Пластина монокристалічної панелі складається з одного напівпровідникового кремнієвого кристала, а полікристалічна панель використовує структуру з безлічі кристалів.

Конструкція та застосування

По пристрої всі сонячні перетворювачі поділяють на монокристалічні та полікристалічні. Від конструктивного виконання кожної панелі залежить її ефективність та вартість. Світові виробники цих пристроїв використовують як робоче тіло кремній, телурид кадмію та сполуки на основі міді, індія, галію, селену. Останніми досягненнями у цій галузі вважаються батареї, робочим матеріалом яких є арсенід галію.

монокристалічні та полікристалічні панелі

Вітчизняна промисловість для виробництва сонячних генераторів використовує переважно кремнієві напівпровідникові пластини. Готові модулі, призначені для вироблення електричного струму, поєднують своєю конструкцією набір осередків. Плоскі панелі встановлюють спеціальні стелажі з поворотними пристроями, з допомогою яких протягом дня встановлюється максимально можливий кут падіння променів сонця на напівпровідник. Дешевим, але менш ефективним варіантом є використання нерухомих конструкцій, налаштованих певний постійний кут.

Важливим елементом будь-якого сонячного збирання є акумулятори, які накопичують електричну енергію для використання її вночі або в мало освітлений час доби. Далі вона з акумуляторів надходить безпосередньо в навантаження або спочатку на інвертор 12 (24) - 220 В, а потім до споживача, залежно від його типу.

Думка експерта

Олексій Бартош

Фахівець з ремонту, обслуговування електроустаткування та промислової електроніки.

Поставити запитання експерту

Генерувати сонячну енергію вигідно там, де року багато яскравих днів. Більшість регіонів РФ малопридатні для використання лише енергії сонця. Сонячні генератори найчастіше застосовуються лише як додаткові пристрої енергопостачання.

Що таке монокристалічна сонячна батарея

Ми вже згадали про те, що панелі бувають двох типів: полі- та монокристалічні. Для початку розглянемо монокристалічний елемент – він дорожчий, але потужніший.

монокристалічний модуль

Особливості

Для такої батареї вирощується спеціальний монокристал кремнію за способом Чохральського. Цей матеріал коштує дорожче, ніж полікристалічна пластина, але через свою високу якість монокристалічний модуль має більший ККД. Монокристалічні сонячні панелі, зібрані з окремих кремнієвих осередків, мають ефективність роботи, яка дорівнює приблизно 20-22%.

Промені світла, потрапляючи на поверхню монокристалу кремнію, призводять вільні електрони до спрямованого руху. З обох боків кристала до нього приєднані дроти, що йдуть до споживача.

ККД такої пластини досить високий, тому що в ній промені сонця не розсіюються, а рівномірно розподіляються по всій поверхні кристала. Площа р-п переходу в пластині велика, за рахунок чого електрони проникають із однієї частини напівпровідника до іншої безперешкодно.

пристрій монокристалічних сонячних панелей

Вартість

Технологія вирощування монокристалів напівпровідника великих розмірів досить трудомістка, через що ціна такої батареї завжди вища, ніж аналогічного виробу на основі полікристалів. Різниця у вартості пристроїв – 10%, що є головним недоліком монокристалічної батареї.

Ціна монокристалічної панелі потужністю 150 Вт дорівнює 5400 руб., А така ж за конструкцією батарея потужністю 200 Вт коштує 11700 руб. Набагато дорожче за пристрій потужністю 230 Вт і 300 Вт

Що таке полікристалічна батарея

Якщо основний елемент монокристалічної батареї – це штучно вирощений монокристал великих розмірів, інший вид світлоприймачів має напівпровідниковий елемент полікристалічної структури.

Вважається, що споживання енергії Сонця оптимальним варіантом є полікристалічні сонячні батареї. Вони дешевші за свій монокристалічний аналог, оскільки для виробництва використовують обрізки, що залишилися після монокристалічних елементів. Кремній при виготовленні робочого елемента полікристалічної панелі просто охолоджується з гарячого розплаву, що не потребує високих витрат та складних технологій.

На вигляд полікристал кремнію відрізняється від монокристалу неоднорідністю колірної гами, що відливає блакитним і світло-синім кольором. Безперервне вдосконалення технології виробництва наближає за якістю полікристалічні батареї до збирання на монокристалах.

Особливості

Крім нижчої вартості, полікристалічні модулі відрізняються від монокристалів тим, що зниження їх потужності зі збільшенням експлуатаційного періоду відбувається значніше повільніше.

Дуже важливо і те, що при нагріванні напівпровідникового елемента полікристалічного типу він не так сильно знижує свої робочі якості, як монокристали.

Вартість

Полікристалічні сонячні елементи виробника SilaSolar потужністю 50 Вт і напругою 12 В на момент написання статті коштують 2790 руб. Така ж з пристрою батарея цього ж виробника, але на 100 Вт, має ціну 4200 руб.

Порівняння полікристалічної та монокристалічної сонячних батарей

Коли споживач робить вибір між різними за конструкцією світловими модулями, він намагається дати відповідь на питання: , полі чи моно? При цьому необхідно враховувати результати тестування пристроїв, що проводяться незалежними компаніями.

Наведемо основні результати тестів на відміну від цих світлових модулів:

зниження номінальної потужності зі збільшенням терміну експлуатації моно модулів відбувається швидше (у полікристалічного елемента за перший рік роботи
потужність знижується на 2%, а у монокристалічного – на 3%);
ціна полікристалічного модуля нижча за вартість монокристалічного такої ж потужності приблизно на 10%;
сумарна електроенергія монокристалічного модуля, що виробляється, на 30% вище, ніж полікристалічного при рівній площі.

З наведених даних можна дійти невтішного висновку, що, перші дешевше і менш примхливі, а другі потужнішими, але вибагливішими. Вибираючи полікристалічні або монокристалічні кремнієві сонячні батареї, вирішуйте виходячи зі своїх фінансових можливостей обслуговувати та оновлювати модулі, та зробіть вибір між довговічністю та потужністю. До того ж якісно вироблений полікристалічний модуль набагато дешевший. Остаточний вибір залишається за покупцем.

Встановлення сонячної панелі

Для більш ефективного застосування батареї потрібно обов'язково враховувати такі фактори її встановлення:

розташування пристрою не повинно протягом дня закриватися тінню будь-яких інших предметів;
щоб потік світлових променів на фотоелемент був максимальний, бажано обладнати його поворотним пристроєм, що витримує постійну орієнтацію на сонці;
оптимальний кут нахилу модуля до вертикалі сильно залежить від місцевості де розташована СЕС і пори року; всі знають, що сонце взимку знаходиться нижче над горизонтом;
догляду за лицьовою стороною приладу, очищення скла від нашарування бруду та снігу, потрібно забезпечити до нього зручний доступ людини.

Зібрати сонячну установку можна власноруч, попередньо вивчивши відповідну літературу.

Але якщо у вас немає, хоча б базових знань в електриці та електроніці, то варто довірити справу фахівцям.

Тестування

Щоб порівняти дві сонячні зборки однакової потужності на ефективність, розумно виконати їхнє робоче тестування. Для цього необхідно встановити mono- та poly-батареї однаково по відношенню до сонця та вимірювати реальну потужність пристроїв залежно від часу доби, від ступеня нагрівання напівпровідникового елемента.

Також врахуйте всі інші параметри, якими вони відрізнятимуться. У тому числі зниження потужності пристроїв після певного періоду експлуатації. Отримані результати дадуть вичерпну інформацію, яка з панелей (solar panels) краще і кому з виробників цих пристроїв потрібно віддавати перевагу.

В наш час альтернативні способи забезпечення електрикою дачі або котеджу неухильно набирають популярності. Одним із найбільш затребуваних джерел автономного енергопостачання є система сонячних батарей. Принцип дії сонячних батарей є загальним для всіх існуючих типів.

Напівпровідникова пластина на атомному рівні складається із двох шарів. Шар N містить атоми із зайвими електронами, а в атомів шару P електронів не вистачає. Сонячне світло каталізує відділення вільних електронів у першому шарі та перетікання їх у другий. У провіднику між шарами утворюється електричний струм. Його сила залежить від типу напівпровідників. Панелі батарей можуть бути зроблені з різних матеріалів та у різний спосіб.

Отже, сонячні модулі можуть бути:

кремнієвими;
плівковими.

Кожен з цих видів можна розділити на підвиди, детально про кожен підвид і про те, як правильно і за призначенням вибрати сонячну батарею, поговоримо в статті.

Критерії вибору

Вибираючи один із видів сонячних батарей для будинку, покупець завжди орієнтується за трьома головними критеріями:

вартість комплекту сонячних батарей;
їхній ККД;
екологічна чистота

Зверніть увагу:ціна та ККД залежить ще й від кількості панелей, тому важливо правильно його розрахувати.

Кожен пункт залежить від двох інших, і конструктивних особливостей панелей, що входять в комплект.

Ціна визначається типом батарей та допоміжного обладнання, що входить до комплекту системи. Важко назвати точну цифру, адже видів багато. Але можна навести приклад середнього за параметрами та вартістю комплекту, який добре підійде для енергопостачання дачі.

У комплект входять:

чотири полікристалічні типи, які коштують 900 доларів;
контролер (потрібний для автоматизації зарядних та розрядних процесів акумуляторів), ціна якого – 250 доларів;
інвертор (перетворює постійний струм від батарей на змінний) коштує 970 доларів;
два акумулятори коштуватимуть 870 доларів.

Разом – 2990 доларів.

Корисно знати:найдешевші сонячні батареї – тонкоплівкові. Але поки що їх важко знайти у продажу.

Чим краще сонячні панелі, тим вищий їхній ККД. Усі види сонячних панелей забезпечують різний ККД. Функціональність кожного виду батарей буде детально розглянута у присвяченому розділі статті.

А зараз як приклад подивимося, наскільки дієвим є описаний вище комплект.

Потужність фотоелектричних панелей, що входять до нього, досягає 1000 Вт.
Місячне вироблення енергії – 125 кВт/год.
Допустимий ступінь навантаження – 2,8 кВт.

Візьміть на замітку:рекордний ККД сонячних батарей вивели німецькі інженери Він сягнув 44,7%. Цієї потужності більш ніж достатньо для живлення енергією невеликої дачі.

Чи достатньо в екологічному плані безпечні сонячні панелі, щоб можна було використовувати їхні будинки? У публікації, присвяченій цьому питанню, Північна Асоціація США пише приблизно таке:

«Єдиний шкідливий ефект цих джерел енергії полягає у виділенні токсичних речовин під час їх виготовлення. Йдеться про такі хімікати, як кадмій. Але цю шкоду можна звести до мінімуму, якщо правильно підійти до процесу утилізації модулів».

З цієї точки зору найнебезпечнішими є елементи, зроблені на основі телуриду кадмію, про які йтиметься нижче. Але такі батареї важко знайти у продажу, тому навряд чи цю проблему варто розглядати детальніше.

Кремнієві панелі

У вступі було сказано, що діляться на кремнієві та плівкові.

Цей матеріал використовується як основа для нанесення шарів речовини N і P, між якими утворюється електрика.

Корисно знати:близько 90% всіх сонячних батарей у світі є кремнієвими.

Кремнієві панелі, у свою чергу, можна розділити на три основні підвиди:

Полікристалічні кремнієві панелі.
Монокристалічні панелі.
Аморфні модулі

Який з них кращий, стане зрозумілим після детального аналізу кожного виду, який слідує нижче.

Для виготовлення панелей полікристалічного типу використовується не чистий кремнієвий кристал. Він утворюється шляхом охолодження розплавленого кремнію.

Зовні полікристал можна відрізнити за неоднорідним фарбуванням його поверхні. У ній є різні відтінки синього кольору, від темно-синього до блакитного. ККД таких пластин становить близько 15%.

Увага порада:якщо вам потрібні недорогі фотоелектричні елементи для дому та дачі, то кращого рішення, ніж полікристал, вам не знайти. Коштують вони дешевше, ніж панелі з монокристалічного кремнію, і здатні забезпечувати будинок достатньою кількістю електрики.

Монокристалу властива темно-синя або чорна кольорова гама. Монокристалл користується найбільшою популярністю. Для його виготовлення використовують кремній найвищої якості, що отримується лицьовим способом.

Розплавлений кремній, контактуючи із затравкою, твердне, утворюючи чистий матеріал. Виробу надається циліндрична форма, з якої потім нарізаються найтонші пластини.

Процес виготовлення пластин дуже дорогий, тому сонячні батареї коштують чимало. У таких пластинах атоми кремнію орієнтовані таким чином, що їх електронам легше залишати свої орбіти. Завдяки цьому ККД батарей досягає 20%. Це відмінний варіант як для дачі, так і для житлового приміщення.

Візьміть на замітку:якщо засоби дозволяють, то краще монокристалічних батарей вам не знайти. Вони ефективно працюють протягом 25 років, поступово знижуючи свій ККД лише на 20%.

Аморфним батареям вистачає розсіяного сонячного світла у тому, щоб виробляти на 10% більше електрики на рік, ніж полікристал.

Батареї, виготовлені на основі аморфного кремнію, справляються зі своїм завданням навіть у похмуру погоду. Для батарей цього типу нормальними є такі умови:

запилене повітря;
дощ;
захід сонця;
світанок.

В основі елементів лежить кремневодень (SiH4). Кремній піддають дії електричного розряду. Він випаровується і осідає на підкладку тонким шаром, що не перевищує 1 мкм.

Підкладка може бути виготовлена з таких недорогих матеріалів, як:

метал;
полімерна плівка;
кераміка;
якісне скло.

Плівкові батареї

випускається в рулонах, які можна розстелити на величезних площах.

Останнім часом набувають популярності нові сонячні батареї, в основі яких лежить не тверда підкладка зі скла або металу, а полімерна плівка.

Цей вид батарей має такі переваги:

Її можна різати на частини.
Підганяти під будь-який розмір та форму.
Їй можна вистилати дах із плавними вигинами.
Вона важить набагато менше, ніж інші види сонячних батарей.

Але є й недоліки:

Батареї менш потужні, як кремнієві.
Вони більше схильні до впливів навколишнього середовища.
На жаль, поки що непросто знайти у продажу подібну продукцію, але її виробництво налагоджується дуже активно, і немає причин сумніватися, що найближчим часом придбати рулонну батарею зможе кожен охочий.

Плівкові батареї поділяються на:

модулі, як основу яких використовується телурид кадмію;
панелі з основою із селеніду меді-індія;
полімерні плівкові батареї

Батареї з основою з телуриду кадмію можна наклеювати не тільки на дахи будинків, а й фургонів, кіосків, і навіть на предмети одягу).

Ці батареї створюються шляхом нанесення плівки теплуриду кадмію. Речовину наносять найтоншим шаром всього кілька десятків мікрометрів. Наступним шаром накладається мережа провідників, що дозволяє знімати з батареї електрику.

Батарея, створена таким способом, за потужністю не може конкурувати з кремнієвими модулями. Її ККД становить лише 10%. Але вона коштує набагато менше, тому, безперечно, знайде свою аудиторію споживачів.

Панелі з селенідом міді індієм в основі в найближчому майбутньому можуть стати постійним елементом практично будь-якого пристрою, від мобільного телефону до літака.

Технологія, через яку створюються ці панелі, називається CIGS (абревіатура позначає хімічну сполуку Cu(In,Ga)Se2). Напівпровідники в них складаються з таких елементів, як:

мідь;
галій;
селен;
індій.

Існують деякі технічні проблеми, що не дозволяють достатньо здешевити виробництво плівкових модулів цього типу. Але, хоча вони й коштують більше, ніж батареї з використанням кадмію телуриду, вони більш ефективні. Їхній ККД досягає 15%.

Виробництво полімерних модулів налагоджено в Данії, ймовірно, незабаром плівка продаватиметься і в нашій країні.

Ще одні порівняно нові плівкові батареї називаються полімерними. Їх почала виробляти компанія Mekoprint A/S.

Активний шар плівки складається з полімеру. Його покриває шар дюралевих електродів. Ці шари розташовані на органічній плівці. Зовні вони вкриті захисним шаром.

Ціна плівкового модуля не висока, але й ефективність сильно поступається попереднім варіантам.

Підсумки огляду

Сонячні батареї однозначно окупляться за 25 років своєї служби. Це неважко перевірити, вважаючи, скільки ви платите за електроенергію державі.

Два основних види, що дають найбільший ККД, це полікристалічні та монокристалічні батареї. З них можна вибирати за такими ознаками:

На вигляд: монокристалічна батарея менше полікристалічної такої ж потужності.
За ефективністю: в монокристалах менше втрати енергії та вище.
За ціною: монокристал більш дорогий, різниця в ціні досягає приблизно 10%.

Якщо пріоритетніша низька вартість, то для дому можна вибрати аморфні батареї. До того ж вони ефективні в місцях, де часто буває похмура погода, тому що працюють при розсіяному сонячному світлі.

Ще дешевше коштують плівкові батареї, але вони дають менший ККД і їх поки що важко знайти у продажу, виробництво тільки почалося. Їх варто використовувати, якщо важлива мала вага конструкції та можливість наклеювати панель на будь-яку поверхню.

Сонячні батареї: Порівняння полікристалічних та монокристалічних панелей

Давайте розберемося, яка сонячна панель краща за типом. Для того, щоб зрозуміти в чому краще та чи інша панель, необхідно розібратися в чому їх відмінність. Основні та найпопулярніші на ринку - це полікристалічні та .

Різниця у продуктивності пов'язана з різним підходом до виробництва та якості сонячних батарей. Конкретніше для монокристалічного кремнію використовують тільки кремній високого ступеня очищення, а для полікристалічного використовують і вторинну сировину, відходи, перероблені матеріали. Звичайно при такому підході до виробництва, другий варіант панелей набагато гірший не тільки за рівнем ККД, а й за надійністю, а також у них значно менший робочий ресурс. Починаються мікротріщини, попадання кисню до системи та руйнування структурних елементів. Натомість вартість таких батарей нижча.

Якість та ефективністьпанелей мають пряму дію на площу. Тут важливо розуміти, що за різної ефективності та якості матеріалів, сонячні панелі займатимуть різні площі при одній і тій же потужності.

Вартість.Звичайно, один із найцікавіших моментів для споживача – ціна сонячної панелі. Зрозуміло, що вартість монокристалів вища, ніж вартість полі, адже якість цих двох різних типів батарей істотно відрізняється. Але в той же час, в Європі значно популярніші саме полікристалічні сонячні батареї через свою низьку вартість і водночас досить хороші показники. На європейському ринку частка полікристалічних сонячних панелей перевищує 50%. Можна сказати, що і у світі такий тип батарей займає лідируючі позиції. Чому так відбувається? Та тому що різниця в енергоефективності та в площі панелей на ту саму потужність, не така істотна, як істотна різниця в ціні. Особливо якщо Ви хочете обладнати великі площі. З іншого боку, якщо потрібно покрити складну геометричну поверхню, то знадобляться .

Різниця у зовнішньому вигляді.Звичайно, останній фактор, адже нам набагато цікавіше технічні показники ніж зовнішній вигляд батарей. Тим не менш, у монокристалічних сонячних елементів поверхня більш однорідна і рівна, кути закруглені. Більш рівний колір пов'язаний з тим, що вся поверхня батареї, по суті, є одним цілісним кристалом кремнію, просто переробленим. У полікристалічних структур колір не такий однорідний і має квадратну форму завдяки виробничим заготовкам. Нерівномірний колір таких батарей обґрунтований різними домішками у структуру та неоднорідність різних кристалів кремнію.

Отже: у чому відмінність монокристалічних та полікристалічних сонячних панелей?

Напевно, Ви змогли собі розібратися які батареї краще і чим відрізняються сонячні батареї. Насамкінець хотілося б ще раз повторити основні відмінності батарей:

Енергоефективність
Різниця у площі
Вартість
Зовнішній вигляд

Звичайно, для вашої домашньої сонячної електростанції не має жодного значення, які сонячні панелі Ви використовуватимете. Які сонячні панелі краще полі чи моно кристалічні, ми розібралися. Що той, що інший варіант видає одну і ту ж напругу та потужність. Ці чинники залежить від вибору тієї чи іншої типу. Якщо вам не загрожує жорстка форма перфекціонізму і Вам не потрібне однорідне забарвлення ваших панелей.

Хіба що для полікристалічних батарей Вам знадобиться трохи більше площі і менше грошей. Або навпаки, для монокристалічних: менша площа — більше коштів. Саме тому люди по всьому світу віддають перевагу полікристалічним елементам. Але Ви собі можете вирішити інакше і придбати монокристалічні сонячні батареї, які трохи дорожчі.

Одне з найпоширеніших питань, яке виникає при вирішенні встановити сонячні батареї для особистих потреб, є питання про те, які сонячні панелі є найефективнішими? Однак, таке формулювання не зовсім правильне. Насамперед, буквальна відповідь на це питання для рядового споживача не має значення. Спробуємо розібратися, чому?

Насправді, важливе питання не в тому, як вибрати найефективніші сонячні батареї, а в тому, які з них мають найкраще співвідношення ціни та якості. Якщо у вас на даху є місце для встановлення десяти сонячних панелей і є вибір між сонячними панелями з умовним класом енергоефективності "A", які трохи ефективніші, але вдвічі дорожчі за сонячні панелі класу "B", то, швидше за все, з точки зору економії доцільніше вибрати панелі класу "B". Одним словом, головне завдання полягає в тому, щоб з'ясувати, які варіанти доступні в конкретній ситуації та проаналізувати економічний ефект кожного з них.
У будь-якому випадку, якщо ви дійсно хочете знати найефективніші сонячні панелі (або сонячні модулі), то деякі з них наведені нижче із зазначенням виробника та значення коефіцієнта корисної дії (ККД):

сонячні панелі з ефективністю 44,4% від Sharp. Концентруючі тришарові сонячні модулі від світового лідера серед виробників сонячних батарей дуже складні і не використовуються в житлових чи громадських будинках тому, що вони надзвичайно дорогі. В основному, такі сонячні модулі знайшли застосування в космічній галузі, де величезне значення має ефективність при порівняно невеликих розмірах та масі;
сонячні модулі з ККД 37,9% виробництва Sharp. Ці тришарові сонячні панелі є більш простим аналогом попередніх з тією відмінністю, що не застосовуються спеціальні пристрої для концентрації сонячного світла на модуль. Відповідно, ціна таких панелей нижча за вартість цих пристроїв;
сонячні батареї з ефективністю 32,6% від іспанського дослідного інституту сонячної енергетики (IES) та університету (UPM). Є ще більш простими двошаровими модулями з концентратором сонячного світла, проте їх використання в житлових або громадських будівлях, як і раніше, занадто дороге.

Існує близько десятка чи близько того інших видів сонячних панелей, якими можна було продовжити цей перелік. Деякі з них мають дуже високий ККД, але їхня ціна дуже велика, у той час як інші досить дешеві, але мають дуже низьку ефективність. Звичайно, деякі з них є неефективними і дорогими одночасно. Проте, представляють певний дослідницький інтерес. Ключ, як зазначалося раніше, у тому, щоб знайти оптимальний баланс між вартістю та ефективністю.
Існує думка, що сьогодні набагато менше наукових досліджень присвячені сонячним батареям, аніж фотоелементам, що лежать в основі технології виробництва сонячних батарей – це те, за чим проводять час науковці багатьох світових інститутів та університетів. Ніхто навіть не намагатиметься виготовити сонячну батарею, яка не буде продаватися через слабку товарну привабливість її компонентів – сонячних модулів. Сьогодні на ринку існує безліч різних типів сонячних батарей (точніше, сонячних модулів) різних виробників. Отже, погляньмо на лідерів у різних категоріях:

Сонячні модулі з ККД 36% виробництва компанії Amonix утримують загальний рекорд продуктивності. Тим не менш, вони зроблені із застосуванням концентруючих пристроїв і не використовуються для побутових цілей;
сонячні модулі з ефективністю 21,5% американської компанії Sun Power встановили комерційний рекорд ефективності. Сонячні модулі Sun Power SPR-327NE-WHT-D є лідером за показниками ефективності результатів польових випробувань. Сонячні модулі, що посіли друге та третє місця у цьому тесті, також є розробкою компанії Sun Power;
тонкоплівкові сонячні модулі з ефективністю 17,4% від компанії Q-Cells утримують рекорд у цій категорії. Тонкоплівкові сонячні батареї широко використовуються, але не в житлових будинках. Q-Cells – німецька компанія, яка у 2012 році подала на банкрутство, а потім була придбана корейською компанією Hanwha;
тонкоплівкові сонячні модулі на основі кадмій-телурового (CdTe) фотоелектричного перетворення ефективністю 16,1% від First Solar є лідерами у своїй категорії. Знову ж таки, сонячні батареї на основі таких модулів, як правило, не використовуються для побутових цілей, але допомагають компанії утримувати високі позиції серед виробників сонячних батарей. Американська компанія FirstSolar була лідером із виробництва сонячних батарей на американському ринку і посідала друге місце у світовому рейтингу минулого року. Незважаючи на досить невеликий ККД 16,1% у цій категорії, відносно дешеві сонячні модулі First Solar є оптимальним вибором для багатьох галузей;
останній приклад для демонстрації того, що список найефективніших сонячних панелей дуже довгий і не обмежується наведеними вище екземплярами, відзначимо гнучкі сонячні модулі ефективністю 15,5% від MiaSole, що лідирують у цій категорії. Звичайно, для деяких цілей необхідні не просто сонячні батареї, а гнучкі сонячні панелі. Але, мабуть, це не Ваш випадок.

Підсумовуючи, порадимо при виборі сонячних батарей для своїх потреб не наголошувати на гіпотетичних і не відносяться до справи перевагах. Забудьте про те, щоб намагатися вибрати найефективніші сонячні батареї». Шукайте панелі, які чітко відповідають конкретним цілям, а не намагайтеся знайти сонячні батареї, які були розроблені для супутників НАСА.
Діаграма, складена національною лабораторією поновлюваної енергії США, наочно демонструє велику різноманітність технологій виробництва сонячних батарей та досягнення кожної з них щодо ефективності.