Как известно, солнечные панели или фотоэлектрические модули являются одним из ключевых элементов объектов гелиоэнергетики. Именно поэтому так важно знать, какими они бывают, чем отличаются друг от друга, и уметь сделать правильный выбор.
Самыми распространенными видами солнечных панелей являются:
– тонкопленочные аморфные;
– монокристаллические;
– поликристаллические.
Естественно, что у каждого типа панелей есть свои преимущества и недостатки. Давайте их рассмотрим.
Аморфные панели имеют небольшую мощность, невысокий КПД и меньший срок службы, но и небольшую стоимость за одну панель.
Они больше всего подходят для небольших станций, которые нужны для подпитки определенных приборов или маломощных дачных вариантов и в основном это автономные станции. Для подключения «зеленого тарифа» они используются, как правило, только в тех случаях, когда человек брал их на пробу и наращивал мощность своей электростанции постепенно. Давайте проведем простейшие расчеты. Площадь, необходимая для обеспечения, например, 5кВт аморфными панелями по 50Вт равна 79м2, а поликристаллическими или монокристаллическими панелями по 280Вт — 29м2. Поэтому становится очевидным, что при помощи аморфных панелей реализовывать мощную электростанцию невыгодно, поскольку лишь у немногих имеется крыша или навес с достаточной площадью, чтобы обеспечить пространство для размещения необходимого количества панелей. Поэтому они и не особенно интересны в контексте «зеленого тарифа». Впрочем, сейчас уже появилось второе поколение аморфных панелей, но и касательно их нужно учитывать срок службы и скорость деградации (падение эффективности со временем), показатели которых в разы хуже, чем у моно- и поликристаллических панелей.
Монокристаллические панели на данный момент считаются наиболее эффективными среди наиболее распространенных типов панелей. Их основным преимуществом является больший КПД, что означает и большую выработку электроэнергии с 1м2, но при этом у них более высокая стоимость. Причем, чем выше эффективность, тем больше разница в цене. Так, при разнице в КПД на 5-7% разница в цене может быть вдвое больше. Также монокристаллические панели имеют более привлекательный внешний вид из-за однородности кремниевых пластин. Кроме того, считается, что у них наиболее долгий срок службы, но многие считают это не объективным, поскольку и моно-, и поликристаллические панели могут служить более 30 лет, причем многие производители гарантируют, что за 30 лет эффективность поликристаллических панелей снизится не более, чем на 20% от первоначальной, что немного лучше, чем у поликристаллических.
Наиболее частое применение они находят в автономных и гибридных электростанциях, когда владелец предпочитает качество и/или испытывает нехватку пространства на крыше своего дома или навесе, где будут располагаться панели. Ведь для достижения необходимой мощности нужно меньше таких панелей.
Поликристаллические панели отличаются от монокристаллических способом производства кремниевых пластин.
В монокристаллических — выращивается цельный кристалл из кремния, который потом режут на тонкие пластины и из них делают солнечные панели. Процесс довольно дорогой и длительный, но в результате получается более качественный, однородный кристалл черно-серого цвета. Поликристаллы же получаются путем нагрева кремниевой массы, а затем охлаждения. При этом производитель не заботится о тщательной очистке кремния от примесей. Затем полученный монолит так же разрезается на тонкие пластины, из которых изготавливают солнечные панели. Сам процесс получается не настолько затратным и менее длительным, но и результат выходит менее качественным, давая весьма неоднородный кристалл. За счет такого техпроцесса из-за примесей и неоднородности у фотомодулей меньший КПД, по сравнению с монокристаллическими, и они имеют сине-голубой цвет с различными узорами.
При этом поликристаллические панели являются, пожалуй, наиболее оптимальными для «зеленого тарифа». Большинство производителей заявляет, что за 25 лет некоторые производители указывают и 30 лет, как и у монокристаллических аналогов) КПД их снизится не более чем на 20%, что ненамного меньше, чем у монокристаллических, да и КПД всего на 2-7% меньше, но при этом стоимость меньше более, чем на 12% (это если рассматривать недорогие бренды, а на именитых брендах эта разница в стоимости может составлять уже и в 2 раза и выше, КПД при этом будет отличаться всего лишь на 5-7%). Да, на одной панели эта разница цены в 12% выглядит не такой существенной, но на большем количестве уже ощутимо. Таким образом, если учесть разницу в производительности и разницу в стоимости — чаша весов склонится в сторону поликристаллических. Таким образом, если мы строим солнечную электростанцию для получения прибыли и нам важен срок окупаемости и возврата инвестиций, то мы будем рассматривать именно поликристаллические панели, поскольку. они быстрее всего окупятся. Впрочем, не стоит делать выбор и в пользу наиболее дешевых панелей сомнительного качества, поскольку они вполне могут быть выполнены без соблюдения стандартов производства. Такие модули, как правило, характеризуются значительной потерей производительности с течением времени, худшими показателями прочности конструкции, а также низким качеством соединительных коннекторов и кабелей.
Мы рекомендуем поликристаллические панели итальянского производства ТМ Solarday . Они произведены по технологии 5ВВ в соответствии с европейскими стандартами, что подтверждено сертификатами соответствия, и имеют относительно невысокую стоимость по сравнению с другими брендами из стран ЕС.
У панелей, производство которых основано на кремнии, есть ограничение в эффективности — это КПД в 29%, выше которого кремний обеспечить не способен. Впрочем, это теория, на практике большинство выпускаемых панелей в мире имеют около 16-18% реального КПД. Впрочем, производители пытаются всеми доступными способами увеличить эффективность и приблизить ее к максимуму, проводя исследования и внедряя различные доработки.
Одна из таких технологий — увеличение количества шин на ячейке — 2BB, 3BB, 4BB и 5BB (на текущий момент наилучшая, выпускаемая массово). Бывают так же и 6BB и 8BB, но такие панели уже редки и не популярны из-за высокой стоимости.
Bus bar – это соединительная шина (по сути — проводник) между ячейками, по которым происходит протекание тока. Чем больше шин приходится на ячейки, тем более короткие шины можно использовать и тем короче путь электронов, а значит и меньше сопротивление и падение тока. Благодаря этому происходит увеличение КПД солнечной панели, по расчетам — это примерно на 2% выше эффективность по сравнению с 4ВВ панелями. Кроме эффективности, увеличение количества шин повышает и надежность, так как, если одна из шин выйдет из строя, то остальные все равно продолжат работать.
Также существует технология PERC (Passivated Emitter Rear Cell — пассивированный эмиттер задний контакт).
Это означает, что к задней стенке в ячейке фотомодуля добавляют слой диэлектрика, отражающий свет, который проходит сквозь ячейку обратно. Благодаря этому невостребованный световой поток имеет шанс дополнительно высвободить электроны и сгенерировать постоянный ток. Таким образом эта технология позволяет увеличить объем поглощения света ячейками фотомодуля, тем самым увеличивая эффективность солнечной панели на 1-1,5%. Да, увеличение эффективности не столь существенно, но при этом и увеличение цены такой панели по сравнению с обычной не столь высоко.
Существует еще множество различных технологий, увеличивающих эффективность солнечных панелей, к примеру PERT, PERL, использование специальных покрытий из графена и т.п. Пока они еще не столь распространены, а некоторые находятся на стадии разработки и внедрения, но прогресс не стоит на месте и, несомненно, в будущем появятся новые, более эффективные технологии.
Ознакомиться с полным перечнем предлагаемых нами панелей можно здесь