День за днем мы видим заголовки, показывающие рост солнечной фотоэлектрической энергии по всему миру, от Китая до Индии, Германии и Соединенных Штатов. Растущий спрос на солнечную энергию стимулирует прогресс в исследованиях и разработках солнечных фотоэлектрических технологий. Однако во многих отношениях фундаментальная технология генерации солнечной энергии не сильно изменилась с момента появления монокристаллической солнечной панели в 1950-х годах. Это только стало лучше, так как улучшения в эффективности, качестве и универсальности продолжают развиваться.
Солнечная фотоэлектрическая технология
Монокристаллическая солнечная панель может быть оригинальной солнечной фотоэлектрической технологией, но она испытывает трудности как из-за устоявшихся, так и из-за появления новых технологий, таких как цена, эффективность и универсальность. Солнечные фотоэлектрические модули, изготовленные из поликристаллического кремния, а также тонкопленочные солнечные фотоэлектрические технологии нового поколения, предоставляют жилым, коммерческим, промышленным и коммунальным клиентам разнообразные возможности для удовлетворения их потребностей в производстве солнечной энергии.
Разнообразие доступных технологий солнечной энергетики работает в зависимости от эффективности вашего проекта, цены, долговечности и гибкости. Фотоэлектрическая солнечная технология генерирует энергию, потому что такие вещества, как кремний, генерируют электрический ток, когда они поглощают солнечный свет, в процессе, известном как фотоэлектрический эффект. Подобно полупроводникам, солнечная фотоэлектрическая технология нуждается в очищенном кремнии, чтобы получить максимальную эффективность, а цена солнечного фотоэлектрического производства часто определяется процессом очистки кристаллического кремния.
Монокристаллическая панель
Монокристаллический кремний Solar PV: самый эффективный
Как правило, монокристаллическая кремниевая солнечная фотоэлектрическая система является наилучшей технологией для обеспечения эффективности, измеряемой выходной мощностью, соответствующей размеру панели. Но эта эффективность может прийти с затратами. Лучшее значение - солнечная фотоэлектрическая технология - это поликристаллический кремний, предлагающий уровни эффективности, близкие к монокристаллическим панелям, но в некоторых случаях вдвое дешевле.
Монокристаллическая солнечная энергия производится путем выращивания монокристалла. Поскольку эти кристаллы обычно имеют овальную форму, монокристаллические панели нарезаются по характерным узорам, которые придают им узнаваемый вид: нарезанные кремниевые ячейки обнажают недостающие углы в решетчатой структуре. Кристаллический каркас в монокристаллическом материале является ровным, производя устойчивый синий цвет и не оставляя следов зерен, что придает ему наилучшую чистоту и высокий уровень эффективности.
Поликристаллическая панель
Поликристаллический кремний Solar PV: лучшее значение
Поликристаллическая солнечная энергия производится путем заливки расплавленного кремния в отливку. Однако из-за этого метода строительства кристаллическая структура будет формироваться неидеально, создавая границы, где образование кристаллов разрушается. Это придает поликристаллическому кремнию его характерный зернистый вид, поскольку рисунок типа драгоценного камня выделяет границы в кристалле.
Из-за этих примесей в кристалле поликристаллический кремний менее эффективен по сравнению с монокристаллическим. Однако этот производственный процесс использует меньше энергии и материалов, что дает ему существенное преимущество в стоимости по сравнению с монокристаллическим кремнием. (Поликристаллический и поликристаллический часто являются синонимами, но под поликристаллическим часто подразумевается кремний с кристаллитами размером более 1 мм.)
Тонкопленочная установка
Тонкопленочный Solar PV: портативный и легкий вес
Технология с наименьшей долей рынка - тонкопленочная, но, хотя она имеет ряд недостатков, она является хорошим вариантом для проектов с меньшими требованиями к мощности, но требующими небольшого веса и портативности. Тонкопленочные технологии дали максимальный КПД 20,3%, при этом наиболее распространенный материал - аморфный кремний - 12,5%.
Тонкопленочные панели могут быть изготовлены из различных материалов, при этом основными вариантами являются аморфный кремний (a-Si), наиболее распространенный тип, теллурид кадмия (CdTe) и селенид меди-индия-галлия (CIS / CIGS). Как технология, которая все еще развивается, тонкопленочные элементы потенциально могут быть дешевле. Тонкие пленки могут стать движущей силой на потребительском рынке, где ценовые соображения могут сделать его более конкурентоспособным.
Солнечная эффективность PV
По данным Министерства энергетики США, поликристаллический кремний лидирует на рынке: 55% поставок фотоэлектрических технологий в 2013 году по сравнению с 36% для монокристаллического. До настоящего времени исследования позволили получить поликристаллические ячейки с максимальной эффективностью 20,4%, а монокристаллическая технология раздвинула границы на 25%.
Будь то крыша дома или солнечной фермы для энергосистемы, подключенной к сети, пространство и площадь часто являются ключевым компонентом любого проекта солнечной энергии, что часто делает эффективность модулей критическим элементом для разработчиков проектов. Эффективность большинства солнечных панелей составляет от 13 до 16%, хотя некоторые высокопроизводительные модели могут достигать 20%.
Для большинства применений моно- или поликристаллическое солнечное фотоэлектрическое решение обычно является наилучшим вариантом, поскольку эти устоявшиеся технологии обычно обеспечивают правильный баланс цены, эффективности и надежности. Для большинства коммерческих и промышленных применений кристаллический кремний по-прежнему является стандартом и будет использоваться долгие годы. Компания Vasari Energy обнаружила, что поликристаллический продукт предлагает нашим клиентам желаемое сочетание эффективности, долговечности и цены.
Эта статья была написана Сэмом Липманом, исполнительным вице-президентом по развитию бизнеса в Вазари Энергия
