Thực hành sử dụng các mô-đun quang điện đơn tinh thể và đa tinh thể trong các tấm pin mặt trời

Bài báo thảo luận về việc sử dụng thực tế silicon đơn tinh thể và đa tinh thể trong sản xuất các loại pin mặt trời hiện đại khác nhau, cũng như sự khác biệt giữa các loại mô-đun năng lượng mặt trời hiện có này.

Nhiều người trên trái đất vẫn chủ yếu phụ thuộc vào các nguồn năng lượng như khí đốt, củi, dầu nhiên liệu, dầu hỏa, v.v., điều này càng gây hại cho môi trường. Do đó, việc đưa các nguồn năng lượng thay thế vào cuộc sống của họ, chẳng hạn như gió, bức xạ mặt trời, thủy điện, mang lại lợi ích cho họ cả về mặt sinh thái, đạo đức và kinh tế.

Trong sự phát triển của nhân loại trong tương lai, các nguồn năng lượng không thể tái tạo rất có thể sẽ rời khỏi đấu trường năng lượng để cung cấp và vị trí của chúng sẽ bị thay thế Năng lượng tái sinhnhư năng lượng gió, thủy điện và năng lượng mặt trời. Đó là về năng lượng của bức xạ mặt trời và khả năng con người sử dụng nó, và hôm nay chúng tôi sẽ nói chuyện với bạn trong bài viết của chúng tôi.

Các mô-đun quang điện đơn tinh thể và đa tinh thể là gì?

Hiện nay, trong số tất cả các loại pin mặt trời, phổ biến nhất trong dân chúng là các tấm pin mặt trời: đơn tinh thể và đa tinh thể, loại sau thường được gọi là "tấm pin mặt trời đa tinh thể".

Tấm đơn tinh thể.

Một bảng điều khiển đơn tinh thể có cấu trúc bao gồm hàng chục silicon mô-đun PVthu thập trong một bảng điều khiển. Các tế bào quang điện này được gắn trong một lớp vỏ bằng sợi thủy tinh bền và đáng tin cậy giúp bảo vệ tốt cho các mô-đun quang điện này, cả khỏi bụi và độ ẩm không khí.

Thiết kế bảng điều khiển như vậy của các tấm pin mặt trời cho phép chúng hoạt động trong nhiều điều kiện khác nhau—cả trên biển và trên đất liền. Việc chuyển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời trong các tấm pin mặt trời thành năng lượng điện xảy ra do hiệu ứng quang điện của quá trình chuyển đổi năng lượng trong các mô-đun quang điện của chính các tấm pin mặt trời.

Vật liệu để sản xuất các tấm pin mặt trời đơn tinh thể là silicon siêu tinh khiết, cũng được sử dụng để sản xuất các thiết bị bán dẫn trong điện tử và đã được ngành công nghiệp hiện đại áp dụng tốt. Các thanh silicon đơn tinh thể, phát triển chậm «và được kéo ra khỏi silicon tan chảy, sau đó chúng được cắt thành các mảnh có độ dày 0,2-0,4 mm và đã được sử dụng sau quá trình xử lý tiếp theo để sản xuất tế bào quang điện tạo thành năng lượng mặt trời tấm .

Thực tiễn sử dụng các tấm pin mặt trời hiện đại cho thấy rằng trong nhiều năm, một trong những tấm pin mặt trời đơn tinh thể phổ biến nhất và được tìm kiếm nhiều nhất trên thế giới đã tồn tại. Hiệu quả của các tấm đơn tinh thể là khoảng 15-17%.

Tấm đa tinh thể.

Khi silicon tan chảy được làm lạnh từ từ, silicon đa tinh thể sẽ thu được từ nó, được sử dụng để chế tạo các tấm pin mặt trời đa tinh thể. so với việc sản xuất silicon đơn tinh thể và theo đó, các pin mặt trời như vậy rẻ hơn. Tuy nhiên, một nhược điểm đáng kể của silicon đa tinh thể là nó có các vùng có ranh giới dạng hạt làm giảm nhẹ chất lượng của nó.

Khung của pin mặt trời đa tinh thể (mô-đun) được làm bằng nhôm và được phủ một hợp chất chống ăn mòn đặc biệt, có màu đen. Chất lượng cao và độ bền của cấu trúc như vậy đạt được ở đây bằng cách cố định chắc chắn giấy bạc ở mặt sau của mỗi khung và bịt kín các cạnh. Tất cả các thành phần của tấm pin mặt trời đa tinh thể đều được phủ một lớp laminate đặc biệt, chịu được nhiệt độ khắc nghiệt cũng như tác động của tuyết và mưa.

Để trả lời câu hỏi cái nào tốt hơn - tinh thể «mono» hay «poly» và theo đó, các loại pin mặt trời, trước tiên bạn phải hiểu sự khác biệt và tương đồng của chúng.

Sự khác biệt chính giữa các loại pin mặt trời tinh thể «đơn» và «đa».

1. Sự khác biệt chính và cơ bản giữa hai loại pin mặt trời này là hiệu quả của chúng trong việc chuyển đổi quang năng thành điện năng. Các tấm đơn tinh thể ngày nay trong quá trình sản xuất hàng loạt có hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời lên tới tối đa 22% và những tấm được sử dụng trong công nghệ vũ trụ thậm chí lên tới 38%. Điều này là do độ tinh khiết của nguyên liệu thô đơn tinh thể silicon, trong các loại pin như vậy đạt gần 100%.

Đối với các tấm pin đa tinh thể bán trên thị trường, hiệu suất chuyển đổi năng lượng mặt trời thành điện năng thấp hơn nhiều so với tấm pin đơn tinh thể và tối đa là 18%. Các chỉ số hiệu quả thấp như vậy đối với loại pin này là do thực tế là để sản xuất chúng, không chỉ sử dụng silicon nguyên chất nguyên chất mà còn sử dụng nguyên liệu thô từ pin mặt trời tái chế, v.v. Ánh sáng, do đó, với cùng một công suất của các loại pin khác nhau - kích thước của chúng sẽ nhỏ hơn.

2. Về ngoại hình - chú ý những điều sau. Các tấm pin mặt trời đơn tinh thể có các góc tròn và bề mặt phẳng. Độ tròn của hình dạng của chúng ở đây có liên quan đến thực tế là silicon đơn tinh thể trong quá trình sản xuất của nó thu được ở dạng phôi hình trụ. Các tế bào mô-đun năng lượng mặt trời đa tinh thể có hình vuông vì khoảng trống của chúng trong quá trình sản xuất cũng là hình vuông. Theo cấu trúc của nó, màu sắc của các đa tinh thể là không đồng nhất, bởi vì thành phần của silic đa tinh thể cũng không đồng nhất và bao gồm nhiều silic tinh thể khác nhau, cũng như một lượng nhỏ tạp chất.

3. Về chính sách giá của các mô-đun năng lượng mặt trời, pin mặt trời silicon đơn tinh thể đắt hơn một chút (khoảng 10%) so với giá của pin mặt trời silicon đa tinh thể - tất nhiên là nếu xét về công suất của chúng. Như bạn có thể đã hiểu, giá thành cao của pin mặt trời đơn tinh thể chủ yếu liên quan đến quy trình sản xuất và tinh chế silicon đơn tinh thể ban đầu đắt đỏ hơn.

Phần kết luận.

Tóm tắt một chút những gì đã nói, chúng ta có thể giả định rằng các thông số chính mà chúng ta chọn pin mặt trời cho nhà máy năng lượng mặt trời của mình, chẳng hạn như cho một ngôi nhà nông thôn — không phụ thuộc vào loại tế bào quang điện được sử dụng trong chúng. Nếu chúng tôi muốn một phiên bản tiết kiệm hơn, thì sự lựa chọn của chúng tôi sẽ rơi vào các mô-đun năng lượng mặt trời đa tinh thể — với cùng công suất, diện tích sẽ lớn hơn một chút so với các mô-đun đơn tinh thể, nhưng chúng rẻ hơn một chút. Bản thân màu sắc của bề mặt các tấm pin mặt trời không đóng bất kỳ vai trò nào trong việc lựa chọn chúng, hãy ghi nhớ điều đó!

Hãy nói thêm một vài lời về việc sử dụng các tấm pin mặt trời trên thế giới theo loại của chúng. Ở vị trí đầu tiên ở đây, với doanh số 52,9% là các tấm pin mặt trời đa tinh thể rẻ hơn, vị trí thứ hai về doanh số bán hàng thuộc về các tấm silicon đơn tinh thể, chiếm khoảng 33,2% trên thị trường. Tấm pin mặt trời vô định hình và các tấm pin mặt trời khác đứng ở vị trí thứ ba về doanh số bán hàng và tỷ lệ của chúng trên tổng thị trường bán hàng là 13,9% (chúng tôi không xem xét chúng trong bài báo).