Видове слънчеви панели: приятелско ръководство за избор на най-подходящия за вашите нужди

Обмисляте ли да преминете към слънчева енергия? Разбирането на различните видове слънчеви панели може да ви помогне да вземете информирано решение за вашия дом или бизнес.

Слънчевата енергия е фантастичен начин да се възползвате от възобновяема енергия, да намалите сметките си за електричество и да намалите въглеродния си отпечатък. Избирайки правилния тип слънчев панел, можете да увеличите ефективността и да намерите най-подходящия за вашите нужди.

В тази статия ще научите за всеки тип слънчев панел, как се сравняват и какво трябва да имате предвид, когато правите своя избор. Това знание ще ви даде възможност да се възползвате напълно от слънчевата енергия.

Три основни вида слънчеви панели

Слънчевите панели са устройства, които преобразуват слънчевата светлина в електричество. 

Слънчевите панели са съставени от множество фотоволтаични клетки, обикновено използващи кристален силиций и елементи като фосфор и бор. Когато слънчевата светлина удари фотоволтаичните клетки, тя възбужда електрони, създавайки електрическо поле, което произвежда електричество с постоянен ток.

Те обикновено са подредени в групи, наречени масиви или системи. Цялостната фотоволтаична система включва слънчеви панели, инвертор за преобразуване на постоянен ток в променлив ток, а понякога и други компоненти като контролери и батерии.

Слънчевите панели могат да бъдат инсталирани на покриви, в слънчеви ферми или интегрирани в различни структури. Те често са свързани към електрическата мрежа, но могат да се използват и в самостоятелни системи.

Има три основни вида слънчеви панели: монокристални, поликристални и тънкослойни панели.

Монокристални слънчеви панели

Монокристалните слънчеви панели са вид фотоволтаични (PV) панели, направени от единична кристална структура от силиций. Те са направени от слитъци силиций с висока чистота, нарязани на пластини, за да образуват слънчеви клетки. 

Има два вида монокристални панели:

Панели с пасивен излъчвател и заден контакт (PERC): PERC панелите са ефективни чрез по-добро използване на светлината в клетката.

Двустранни панели: Двустранните панели могат да абсорбират светлина от двете страни на панела, като използват отразена светлина (албедо) от повърхности под панела.

Монокристалните слънчеви панели са известни със своя елегантен черен външен вид, което ги прави естетически привлекателни за много собственици на жилища. Монокристалните панели са подходящи както за жилищна, така и за търговска употреба, включително покривни инсталации, автомобилни паркове и широкомащабни слънчеви ферми.

Поликристални слънчеви панели

Поликристалните слънчеви панели, известни още като мултикристални или многокристални слънчеви панели, са вид фотоволтаичен панел, изработен от множество силициеви кристални фрагменти, разтопени заедно, за да образуват слънчевите клетки. 

Поликристалните панели имат отличителен син цвят и повърхност, която прилича на мозайка. 

Те са подходящи както за жилищна, така и за търговска употреба, особено когато цената е основно съображение и пространството не е ограничено.

Тънкослойни слънчеви панели

Тънкослойните слънчеви панели са вид фотоволтаична технология, която използва много тънки слоеве абсорбиращ светлина материал за преобразуване на слънчевата светлина в електричество. Те се правят чрез отлагане на един или повече тънки слоеве от фотоволтаичен материал върху субстрат, като стъкло, пластмаса или метал.

Активните слоеве обикновено са с дебелина от няколко нанометра до няколко микрона, много по-тънки от традиционните кристални силициеви слънчеви клетки.

Често срещаните типове тънкослойни слънчеви панели включват:

• Аморфен силиций (a-Si):Подобен на състава на монокристални и поликристални панели, но това е некристална форма на силиций.
• Кадмиев телурид (CdTe): Това е стабилно кристално съединение, образувано от кадмий и телур.
• Меден индиев галиев селенид (CIGS): Това е кватернерно съединение на полупроводник, направено от мед, индий, галий и селен.

Тънкослойните слънчеви панели могат да бъдат по-лесни за инсталиране поради тяхната лека природа, като някои видове имат лепилна основа за лесно приложение. Той е идеален за интегрирани в сгради фотоволтаици, преносими устройства и големи слънчеви ферми.

Разликите между слънчевите панели

Различните видове слънчеви панели имат уникални характеристики. Разбирането на техните различия може да ви помогне да изберете правилния за вашите нужди. Ето какви са разликите между трите вида слънчеви панели.

Ефективност

• Монокристални слънчеви панели: Монокристалните панели са най-ефективни сред трите типа. Тяхната ефективност обикновено варира от 17% до 22%. 

Високата ефективност на монокристалните панели се дължи на тяхната конструкция от единична кристална структура от силиций, което позволява по-добър електронен поток и преобразуване на енергия. 

• Поликристални слънчеви панели: Поликристалните панели имат по-нисък диапазон на ефективност в сравнение с монокристалните панели. Тяхната ефективност рядко надвишава 17%. 

По-ниската ефективност на поликристалните панели се дължи на тяхната конструкция от множество силициеви фрагменти, разтопени заедно, което създава повече бариери за движението на електрони в клетката.

Въпреки по-ниската си ефективност, поликристалните панели отбелязаха подобрения през последните години, намалявайки разликата с монокристалните панели. Тези подобрения направиха поликристалните панели жизнеспособна и рентабилна опция за много инсталации.

• Тънкослойни слънчеви панели: Тънкослойните панели обикновено имат най-ниска ефективност сред трите вида. 

Наличните в търговската мрежа тънкослойни панели обикновено имат ефективност в диапазона от 10% до 13%. Въпреки това е важно да се отбележи, че тънкослойната технология направи значителни крачки през последните години. Лабораторните прототипи са постигнали ефективност до 23,4%, въпреки че тези високоефективни версии все още не са налични на търговския пазар.

Капацитет

• Монокристални слънчеви панели: Монокристалните панели обикновено имат най-висок капацитет сред трите вида.

 Повечето монокристални панели на пазара днес имат изходна мощност от поне 320 вата, като някои модели достигат до 375 вата или повече. Този висок капацитет се дължи на тяхната монокристална силиконова структура, която позволява по-добър електронен поток и преобразуване на енергия.

• Поликристални слънчеви панели: Поликристалните панели обикновено имат по-нисък капацитет в сравнение с монокристалните панели.

 Изходната им мощност обикновено варира между 240 вата и 300 вата. Въпреки това напредъкът в технологиите доведе до това, че някои поликристални панели достигат мощност над 300 вата, намалявайки разликата с монокристалните панели.

• Тънкослойни слънчеви панели: Тънкослойните панели обикновено имат най-нисък капацитет сред трите вида.

 Тяхната мощност може да варира значително в зависимост от конкретната използвана технология (аморфен силиций, кадмиев телурид или медно-индиев галиев селенид). 

цена

• Монокристални слънчеви панели: Монокристалните панели обикновено са най-скъпият вариант сред трите вида. Тази по-висока цена се дължи основно на сложния им производствен процес и на силиция с висока чистота, използван в производството им.

Производството на монокристални панели включва създаване на големи, цилиндрични монокристални силициеви слитъци, които след това се нарязват на тънки пластини. Този процес е енергоемък и води до известно количество силиций, което допринася за по-високите разходи. 

• Поликристални слънчеви панели: Поликристалните панели обикновено са по-евтини от монокристалните панели. Тази по-ниска цена се дължи на по-опростен производствен процес и използването на по-нисък клас силиций.

Производството на поликристални панели включва топенето на необработен силиций и изливането му в квадратна форма, която след това се охлажда и нарязва на вафли. Този процес е по-малко енергоемък и произвежда по-малко отпадъци в сравнение с монокристалното производство. 

• Тънкослойни слънчеви панели: Тънкослойните панели обикновено са най-евтиният вариант. Въпреки това, цената им може да варира значително в зависимост от конкретната използвана технология (аморфен силиций, кадмиев телурид или медно-индиев галиев селенид).

Производственият процес за тънкослойни панели е по-малко сложен от кристалните силициеви панели, включващ нанасяне на тънки слоеве фотоволтаичен материал върху субстрат. Този процес е по-малко енергоемък и използва по-малко материал, което допринася за по-ниски производствени разходи.

Когато сравнявате разходите, е изключително важно да вземете предвид не само цените на панелите, но и общите разходи за системата. Докато монокристалните панели са по-скъпи на ват, те може да изискват по-малко панели, което потенциално намалява разходите за други системни компоненти като стелажи, окабеляване и труд. 

пространство

• Монокристални слънчеви панели: Монокристалните панели са най-ефективните от трите типа. Тяхната висока ефективност означава, че могат да генерират повече енергия в по-малка площ. 

Пространствената ефективност на монокристалните панели е особено благоприятна при жилищни инсталации, където покривното пространство често е ограничено. Той позволява на собствениците на жилища да увеличат максимално производството на слънчева енергия дори при ограничения на наличната инсталационна площ.

• Поликристални слънчеви панели: Поликристалните панели имат по-ниска пространствена ефективност в сравнение с монокристалните панели. Тяхната ефективност обикновено варира от 13% до 16%, което означава, че изискват повече пространство, за да произведат същото количество енергия като монокристалните панели.

Докато поликристалните панели наистина изискват повече пространство, разликата не е драстично голяма. За много жилищни и търговски инсталации с достатъчно покривно пространство, малко по-ниската пространствена ефективност на поликристалните панели може да бъде компенсирана от по-ниската им цена, което ги прави жизнеспособна опция.

• Тънкослойни слънчеви панели: Тънкослойните панели обикновено имат най-ниската пространствена ефективност сред трите вида. 

Тънкослойните панели изискват значително повече пространство, за да произведат същото количество електроенергия като кристалните силициеви панели. 

Те обаче са гъвкави и леки, което позволява монтаж на по-голямо разнообразие от повърхности, включително извити покриви или фасади. При широкомащабни наземни инсталации, където пространството не е значително ограничение, по-ниската цена на тънкослойните панели може да ги направи икономически жизнеспособна опция въпреки по-ниската им пространствена ефективност.

Издръжливост

• Монокристални слънчеви панели: Монокристалните панели обикновено се считат за най-издръжливите сред трите вида. 

Изработени от монокристална структура от силиций, тези панели имат по-равномерна и стабилна вътрешна структура, което допринася за тяхната дълготрайност.

А силицийът с висока чистота, използван в монокристалните панели, ги прави по-устойчиви на стресови фактори от околната среда.

• Поликристални слънчеви панели: Поликристалните панели също са доста издръжливи, макар и малко по-малко от монокристалните панели. 

Изработен от множество силициеви фрагменти, разтопени заедно, което може да доведе до малко по-ниска структурна цялост в сравнение с монокристалните панели.

• Тънкослойни слънчеви панели: Тънкослойните панели обикновено имат най-ниска издръжливост сред трите вида. 

Тънките слоеве фотоволтаичен материал, отложен върху субстрат, могат да бъдат по-податливи на увреждане на околната среда.

Някои тънкослойни технологии се представят добре при високи температури и условия на слаба светлина, но като цяло може да са по-податливи на фактори на околната среда.

Съображения за избор на слънчеви панели

Когато избирате слънчеви панели, е важно да вземете предвид вашите специфични предпочитания и нужди.

Енергийни изисквания:

Оценете енергийната консумация на вашето домакинство. 

Прегледайте сметките си за електричество, за да определите средното си месечно потребление. Това ще ви помогне да определите размера на слънчевата система, от която се нуждаете. Ако имате големи енергийни нужди, може да се насочите към високоефективни монокристални панели, за да увеличите максимално мощността в ограничено пространство.

Климат и метеорологични условия

Помислете за вашия местен климат.

В зони с високи температури монокристалните панели обикновено се представят по-добре поради по-ниския си температурен коефициент. Това означава, че те губят по-малко ефективност с повишаване на температурите. Ако живеете в район с чести облачни или облачни условия, помислете за панели, които се представят добре в ситуации на слаба светлина.

Характеристики на покрива

Помислете за ориентацията, ъгъла и структурната цялост на вашия покрив. 

Покривите с южно изложение в Северното полукълбо са идеални за слънчеви панели. Ако покривът ви не е оптимално ориентиран, може да се нуждаете от панели с по-висока ефективност, за да компенсирате. Също така се уверете, че вашият покрив може да издържи теглото на избрания тип панел.

Като внимателно обмислите тези фактори във връзка с вашата конкретна ситуация, можете да вземете информирано решение относно най-добрите слънчеви панели за вашите нужди.