Poly Aurinkopaneelit ja Mono Aurinkopaneelit
Teknologian perusteella aurinkopaneelit on jaettu kahteen suureen ryhmään: kiteiset ja ohutkerrokset aurinkopaneeleihin. Crystal-paneelit on jaettu mono- ja monikiteisiin. Aiemmin oli totta, että monokiteiset paneelit olivat tehokkaampia kuin monikiteiset, joilla oli sama suorituskyky. Nykyään kehittyneen teknologian ansiosta tämä ero on kadonnut. Niiden tehokkuus on sama. Voidaan sanoa, että monikiteiset paneelit toimivat paremmin hajotetulla säteilyllä, kun taas suorassa auringonvalossa monokiteiset aurinkokennot ovat parempia, mutta nämä ovat vähäisiä poikkeamia.
Mikä on monikiteinen aurinkokenno?
Jos suurempia kiteitä muodostetaan kiteiden kasvatusprosessissa (yleensä 6 tavallisesti suuntautuneita), ja tällaisesta kiderakenteesta leikataan levyt aurinkokennoa varten, niin näitä soluja kutsutaan monikiteisistä tai monikiteisistä soluista. Monikiteinen solu, joka tunnistaa sen vaalea tai tummansininen väri, ei ole yksivärinen ja jotkut solut ovat kevyempiä ja jotkin ovat tummempia. Monikiteisissä aurinkopaneeleissa kulmat eivät ole pyöristettyjä. Solun värierot johtuvat tuotantoprosessista. Monikiteiset piikennot ovat taloudellisesti tehokkaampia kuin monokiteiset. Näiden solujen tuotanto tapahtuu siten, että nestemäinen pii kaadetaan muotteihin, jotka leikataan levyihin. Jähmettymisen jälkeen muodostuu kiteisiä rakenteita ja rajojen yli syntyy vikoja, mikä heikentää tehokkuutta 10-14 prosenttiin ja odotettavissa oleva elinikä on 20-25 vuotta.
Mikä on monokiteinen aurinkopaneeli?
Jos koko solutilavuus koostuu vain yhdestä kiteestä, niin tällainen solu on monokiteinen piisoluku. Tyypillinen monokiteinen aurinkokenno on tumman mustan värin ja aurinkokennon kulmat ovat yleisesti pyöristettyjä tuotantoprosessin ja monokiteisen piin luonteen vuoksi. Kun aurinkopaneelit kokivat markkinoiden ensimmäisen nousukauden, uskottiin, että monokiteiset aurinkopaneelit ovat parempia kuin monikiteiset aurinkopaneelit. Uskomuksesta on useita syitä. Historiallisesti monokiteiset aurinkopaneelit olivat tehokkaampia ja olivat läsnä ja helpommin käytettävissä kuin monikiteiset aurinkopaneelit. Kuitenkin yleinen usko, että monokiteiset aurinkopaneelit ovat parempia kuin monikiteiset aurinkopaneelit, ei yksinkertaisesti ole totta. Jokainen aurinkopaneeli ja aurinkopaneelien valmistaja on verrattava erikseen, ilman yleistämistä. Monokiteistä piitä tuotetaan useimmiten Czochralski-prosessilla tai kelluvilla vyöhyketeillä. Monokiteisen piin tuotanto on kalliimpaa, mutta solujen hyötysuhde on korkeampi ja vaihtelee välillä 13 - 17%, ja voidaan sanoa olevan tehokkain aurinkokennos hyvässä kaupallisessa käytössä ja hyvässä valossa. Suurin haittapuoli on se, että puolijohde on epäsuora kielletty kaistanleveys, mikä johtaa siihen, että tarvitaan suurempia aktiivisen kerroksen kerroksia auringon säteilyenergian käytön maksimoimiseksi. Eliniän odote on 25-30 vuotta ja tuotannon teho heikkenee vuosien varrella. Näin ollen 25 vuoden kuluttua se on noin 80% tehosta.
Mono- ja monikiteisten aurinkokennojen välinen ero
Monokiteisen solun tapauksessa jokainen solu on valmistettu yhdestä kappaleesta piikiteestä. Monikiteisiä tikkuja uutetaan sulasta piistä ja leikataan ohuiksi levyiksi (vaferit). Monikiteisiä soluja muodostuu nestemäisestä piistä, joka kaadetaan lohkoihin, jotka sitten leikataan levyiksi. Materiaalin jähmettymisen aikana muodostuu eri kokoisia kiteisiä rakenteita, missä rajojen vikoja esiintyy.
Monokiteiset solut ovat tumman mustan värisiä. Monikiteiset solut ovat vaaleita tai tummansinisiä.
Monokiteisen tyyppisten solujen muunnostehokkuus vaihtelee välillä 13 - 17%, ja yleisesti voidaan sanoa, että laajimmassa kaupallisessa käytössä ja hyvässä valossa on tehokkain aurinkosolu. Monikiteisistä soluista on jonkin verran pienempi tehokkuus, joka vaihtelee välillä 10 - 14%.
Monokiteisten solujen odotettavissa oleva kestoikä on tyypillisesti 25 - 30 vuotta, kun taas monikiteiselle se on 20 ja 25 vuotta. Tietenkin, kuten kaikkien aurinkokennojen, lähtöteho heikkenee vuosien varrella.
Monokiteisten solujen kanssa tuotantoprosessi on monimutkainen ja vaatii enemmän energiaa kuin monikiteisistä soluista, joten monikiteinen moduuli on myös halvempi. Viime aikoihin asti (2000) monokiteisen piitetuotannon teknologiaa hallitsi ns. Czochralski-prosessi tai kelluva vyöhyketeknologia. Monokiteisen piin tuotanto on kalliimpaa, mutta solujen tehokkuus on suurempi. Nykyään tämä tekniikka menettää yhä enemmän monikiteisen piin (Mc-Si) teknologiaa. Monikiteisen piin edut ovat pienempiä pääomasijoituksia aaltojen tuotantoon (ohutlevy puolijohdemateriaaliin), piikin suuremman hyödyntämisen käyttämällä neliön tilavuuksia, jotka antavat moduulin aktiivisemman pinnan verrattuna pyöreään tai lähes pyöreään monokiteisen aallonpituuden muoto. Mc-Si -teknologialla on helpompi tuottaa 150 × 150 ja 200 × 200 mm suuria solualueita, mikä yksinkertaistaa niiden asentamista moduuleihin.
Monokiteiset myydyt ovat tyypillisesti kalliimpia.
Mono vs. monikiteinen: vertailukuvio
Yhteenveto mono- ja poly-aurinkokennoista
- Monokiteiset piikennot voivat muuntaa 1000 W / m2 auringon säteilystä 140 W: ksi sähköä, jonka solupinta on 1 m2. Monokiteisten Si-solujen valmistukseen tarvitaan täysin puhdasta puolijohdemateriaalia. Monikiteisiä tikkuja uutetaan sulasta piistä ja leikataan ohuiksi laatoiksi. Tällä menetelmällä on suhteellisen korkea tehokkuusaste.
- Monikiteiset piisolut voivat muuntaa 1000 W / m2 auringon säteilystä 130 W sähköenergiaan, jonka solupinta on 1 m2. Näiden solujen tuotanto on edullisempaa. Pii kaadetaan lohkoihin, jotka sitten leikataan levyiksi. Näillä soluilla on pienempi tehokkuus.
