Монокристаллические и поликристаллические солнечные батареи

Какие солнечные батареи лучше — монокристалл или поликристалл? Этот вопрос часто задают сторонники альтернативной энергии. Несмотря на то, что конструктивно они отличаются достаточно сильно, но принцип действия их абсолютно одинаковый. При выборе стоит обращать внимание на ряд факторов, среди которых: область применения, поведение ячеек, стоимость, мощность, качество и особенности батареи. Солнечная батарея представляет собой конструкцию последовательно подключенных фотоэлементов, которые являются основной составляющей батареи. Они служат  для преобразования энергии солнца в электрическую энергию. Данный процесс основан на таком явлении, как фотоэффект. По своей физической сути фотоэлементы – не что иное, как полупроводники.

Монокристаллические и поликристаллические солнечные батареи

Основные особенности солнечных батарей

На сегодняшний день существуют несколько основных типов батарей с различной структурой фотоэлементов.

  1. Монокристаллические батареи изготовляются из кремниевых цельных кристаллов и отличаются:
    • эффективностью – относительно высокий КПД (до 20 %) получения электроэнергии из энергии света;
    • однородностью структуры монокристалла, исключающей появление дефектов;
    • старение ячеек за четверть века понижает эффективность батареи примерно на 20%;
    • эффективная работа батареи при минусовых  температурах;
    • значительной стоимостью батареи из-за сложности технологического процесса и дороговизны качественного кремния.
  2. Поликристаллические батареи изготовляются из спрессованных кристаллов  различных фракций и форм:
    • батареи из поликристаллов имеют меньшую эффективность – коэффициент  преобразования энергии составляет 0,16;
    • смешанная структура поликристаллов из-за использования большого количества кристаллов неоднородной структуры и смесей на основе кремния могут вызвать разные дефекты в конструкции фотоэлемента;
    • эффективная работа в облачную погоду;
    • старение ячеек за четверть века понижает эффективность батареи примерно на 30%;
    • стоимость поликристаллических батарей гораздо ниже, чем у поликристаллов из-за невысокой себестоимости материала, используемого в производстве

Различие по внешнему виду

Ячейки монокристаллов похожи своей формой на квадрат с округленными краями. Такой вид определяется технологией производства и структурой кристаллов. Равномерная структура монокристаллов объясняется правильной формы заготовки.

Поликристаллические ячейки имеют ровную квадратную форму, которые в процессе производства, нарезаются из призматических заготовок. Неоднородная поверхность поликристаллических батарей объясняется структурой поликристаллов кремния.

Различия между монокристаллическими и поликристаллическими солнечными батареями

Структура монокристаллов и поликристаллов различаются плотностью заполнения, при этом поликристалл охватывает всю площадь батареи, а монокристалл оставляет незаполненные участки.

Принимая во внимание свойства солнечных батарей, проанализировав рынок данной категории товаров, делаем вывод о том, что монокристаллы качественней и надежней в эксплуатации, а к преимуществам поликристаллов стоит отнести стоимость, которая меньше в среднем на 10-15%.

Поэтому, выбирая между поликристаллами  и монокристаллами, нужно сначала понимать, в каких условиях они будут применяться, существуют ли ограничение по площади, какая мощность и напряжение на выходе вам нужны, а также каким бюджетом располагаете.