La pratica di utilizzare moduli fotovoltaici mono e policristallini nei pannelli solari

L'articolo discute l'uso pratico del silicio mono e policristallino nella produzione di vari tipi di celle solari moderne, nonché le differenze tra questi tipi esistenti di moduli solari.

Molte persone sulla terra dipendono ancora in gran parte da fonti energetiche come gas, legna da ardere, olio combustibile, cherosene, ecc., che danneggiano ulteriormente l'ambiente. Pertanto, l'introduzione di fonti alternative di energia nella loro vita, come il vento, la radiazione solare, l'energia idroelettrica, li avvantaggia sia dal punto di vista ecologico che morale ed economico.

Nel futuro sviluppo dell'umanità, le fonti energetiche non rinnovabili molto probabilmente lasceranno l'arena energetica per la loro fornitura e il loro posto sarà preso fonti di energia rinnovabile, come l'energia eolica, idroelettrica e solare. Riguarda l'energia della radiazione solare e la possibilità del suo utilizzo da parte delle persone, e oggi parleremo con voi nel nostro articolo.

Cosa sono i moduli fotovoltaici monocristallini e policristallini?

Attualmente, tra tutti i tipi di celle solari, i più diffusi tra la popolazione sono i pannelli solari: monocristallini e policristallini, questi ultimi spesso chiamati anche "pannelli solari multicristallini".

Pannelli monocristallini.

Un pannello strutturalmente monocristallino è costituito da decine di silicio Moduli fotovoltaiciraccolti in un unico pannello. Queste celle fotovoltaiche sono montate in un alloggiamento affidabile e durevole in fibra di vetro che fornisce una buona protezione per questi moduli fotovoltaici, sia dalla polvere che dall'umidità atmosferica.

Un tale design del pannello dei pannelli solari consente loro di lavorare in una varietà di condizioni, sia in mare che a terra. La trasformazione dell'energia solare luminosa nei pannelli solari in energia elettrica avviene per effetto fotoelettrico della conversione dell'energia nei moduli fotovoltaici dei pannelli solari stessi.

Il materiale per la produzione di pannelli solari monocristallini è il silicio ultrapuro, utilizzato anche per la produzione di dispositivi a semiconduttore in elettronica ed è stato ben adottato dall'industria moderna. Le bacchette di silicio monocristallino, crescono lentamente «e vengono estratte dal silicio fuso, poi vengono tagliate in pezzi dello spessore di 0,2-0,4 mm e vengono già utilizzate dopo la loro successiva lavorazione per la produzione di celle fotovoltaiche che formano energia solare pannelli.

La pratica dell'utilizzo dei moderni pannelli solari dimostra che da molti anni esiste uno dei più popolari e ricercati al mondo: i pannelli solari monocristallini. L'efficienza dei pannelli monocristallini è di circa il 15-17%.

Pannelli policristallini.

Quando il silicio fuso viene raffreddato lentamente, si ottiene da esso silicio policristallino, che viene utilizzato per realizzare pannelli solari policristallini.In questo caso, l'operazione di estrazione dei cristalli di silicio dal fuso viene completamente omessa e il processo stesso è meno laborioso che nella produzione di silicio monocristallino e, di conseguenza, tali celle solari sono più economiche. Tuttavia, uno svantaggio significativo del silicio policristallino è che presenta regioni con bordi granulari che ne degradano leggermente la qualità.

Il telaio delle celle solari policristalline (moduli) è realizzato in alluminio e rivestito con uno speciale composto anticorrosivo, di colore nero. L'alta qualità e la durata di una tale struttura si ottengono qui fissando saldamente la pellicola sul retro di ciascun telaio e sigillando saldamente i bordi. Tutti gli elementi di un pannello solare policristallino sono ricoperti da uno speciale laminato, resistente alle temperature estreme, nonché agli effetti della neve e della pioggia.

Per rispondere alla domanda su quale sia il migliore — cristalli «mono» o «poli» e, di conseguenza, i tipi di celle solari, è necessario prima capire le loro differenze e somiglianze.

Le principali differenze tra i tipi di celle solari cristalline «mono» e «poli».

1. La differenza principale e fondamentale tra questi due tipi di celle solari è la loro efficienza nel convertire l'energia solare in elettricità. Gli odierni pannelli monocristallini durante la produzione di massa hanno un'efficienza di conversione dell'energia solare fino a un massimo del 22% e quelli utilizzati nella tecnologia spaziale anche fino al 38%. Ciò è dovuto alla purezza della materia prima monocristallina di silicio, che in tali batterie raggiunge quasi il 100%.

Per i pannelli policristallini disponibili in commercio, l'efficienza di conversione dell'energia solare in elettricità è molto inferiore a quella dei pannelli monocristallini ed è al massimo del 18%. Tali indicatori di bassa efficienza per questo tipo di batterie sono dovuti al fatto che per la loro produzione non viene utilizzato solo silicio primario puro, ma anche materie prime da celle solari riciclate, ecc. Leggero, quindi con la stessa potenza di diversi tipi di batterie, le loro dimensioni saranno inferiori.

2. Per quanto riguarda l'aspetto, prestare attenzione a quanto segue. I pannelli solari monocristallini hanno angoli arrotondati e una superficie piana. La rotondità delle loro forme è qui correlata al fatto che il silicio monocristallino durante la sua produzione viene ottenuto in sbozzati cilindrici. Le celle dei moduli solari policristallini hanno una forma quadrata perché anche i loro spazi vuoti durante la produzione sono quadrati. Per la sua struttura, il colore dei policristalli è eterogeneo, poiché anche la composizione del silicio policristallino è eterogenea e comprende molti silicii cristallini diversi, nonché una piccola quantità di impurità.

3. Per quanto riguarda la politica dei prezzi dei moduli solari, le celle solari in silicio monocristallino sono leggermente più costose (di circa il 10%) rispetto al prezzo delle celle solari in silicio policristallino, se prendiamo, ovviamente, in termini di capacità. Come probabilmente hai già capito, l'alto costo delle celle solari monocristalline è principalmente correlato al processo più costoso di produzione e purificazione del silicio monocristallino originale.

Conclusione.

Riassumendo un po 'di quanto detto, possiamo presumere che i parametri principali in base ai quali scegliamo le batterie solari per il nostro impianto solare, ad esempio per una casa di campagna, non dipendano dal tipo di celle fotovoltaiche utilizzate in esse. Se vogliamo una versione più economica, la nostra scelta ricadrà sui moduli solari policristallini, che, a parità di potenza, avranno un'area leggermente più grande rispetto ai moduli monocristallini, ma sono leggermente più economici. Il colore della superficie dei pannelli solari in sé non ha alcun ruolo nella loro selezione, tienilo a mente!

Diciamo ancora qualche parola sull'uso dei pannelli solari nel mondo per tipo. Al primo posto qui, con un volume di vendita del 52,9%, ci sono i pannelli solari policristallini più economici, il secondo posto di diritto, in termini di vendite, spetta ai pannelli in silicio monocristallino, che sono circa il 33,2% sul mercato. I pannelli solari amorfi e altri sono al terzo posto in termini di vendite e il loro rapporto con il mercato totale delle vendite è del 13,9% (non li abbiamo considerati nell'articolo).