Монокристаллические или поликристаллические панели?

В этом материале, мы обозначим свое видение. Приведем ряд наглядных примеров. Для того, чтобы человеку, впервые задавшемуся этим вопросом, было на что опереться.

Итак, МОНОкристаллические ячейки производят путем выращивания кристалла в специальных камерах и растворах. Форма готового к дальнейшей обработке кристалла — цилиндр. В поперечном сечении — круг. Эту заготовку нарезают тонкими «ломтиками», предварительно придав форму усеченного по углам квадрата. Именно по этому ячейки солнечных модулей из монокремния имеют такую форму. Если мы возьмем микроскоп и рассмотрим ячейку, мы увидим ровную структуру кристаллической решетки.

   
ПОЛИкремниевые ячейки. «Обрезки» монокремния поступают на переработку. Под воздействием высоких температур их «перемалывают» и формируют брикет ровной прямоугольной формы, как правило с 156*156 мм. После чего заготовку так же нарезают на тонкие ячейки. Под микроскопом мы увидим уже не четко структурированную кристаллическую решетку, а хаотично расположенные блоки кристаллов кремния связанные между собой в одно целое. 

Наглядно отличие моно от поли можно продемонстрировать сравнив ровный лист формата А4 и помятый, но потом снова расправленный.

Сравнение КПД ( Коэффициент полезного действия)

Если мы зададимся целью и сведем в единую таблицу данные со всех сайтов о солнечной энергии, мы ужаснемся тому, на сколько они отличаются между собой. Кто-то заявляет КПД моно, чуть ли не 25%, а поли — до 14%. И в продолжение статьи делает выводы о неоспоримом преимуществе МОНО над ПОЛИ. Кто-то вообще берет цифры с потолка. Так же встречаются статьи с глубоким анализом и статистическими данными, которые еще больше запутывают покупателя, не готового к такому объему информации.

Мы проанализировали каталоги нескольких производителей солнечных модулей. 

• КПД ячеек моно находится в диапазоне: от 13,9 до 19,4%
• ПОЛИ находится в диапазоне: от 14,1 до 19,4%

Как видите, товарные солнечные панели имеют ячейки в соразмерном диапазоне КПД.

Давайте сравним два типа модулей состоящих их 60-ти ячеек. И имеющих одинаковые физические размеры.

Электрические характеристики монокристаллической панели 

Электрические характеристики поликристаллической панели 

Как мы видим, диапазон КПД ячеек, из которых собираются панели у этого производителя:

МОНО от 17,7 до 18,76%

ПОЛИ от 17,1% до 17,81%

И если из монокристаллических ячеек можно получить в том же размере 265-ти ваттную панель, то из поликристаллических только 255Вт. Теперь сравним панель номинальной мощностью в 250Вт
На ее производство требуются ячейки с КПД:
МОНО: 17,7%
ПОЛИ: 17,46%

Тут мы должны обратить внимание на электрические характеристики:
У панели 250Вт МОНО ток под нагрузкой (Imp) = 8.30А, А рабочее напряжение (Vmp) = 30.1В
У ПОЛИ 250Вт Imp=8.22A, Vmp=30.4В
У моно ток чуть выше, но ниже напряжение, у поли выше напряжение, но ниже ток.
В пересчете на мощность при STC (Standard Test Conditions) –это 250Вт.

 О чем это нам говорит?

О том, что для производства панели с заданной номинальной мощностью, производитель подбирает ячейки соответствующие заданным электрическим критериям. Будь то МОНО или ПОЛИ ячейки.Одной из первых технологических операций является входной контроль и сортировка солнечных ячеек. На видео видно, как оператор тестирует каждую ячейку и раскладывает в разные стопки. 

Это делается для того, чтобы при сборке солнечного модуля получить заданные характеристики в узком диапазоне +/- 5Вт.

Таким образом, не имеет смысла сравнивать КПД ячеек моно и поли. Мы должны сравнивать готовое изделие. Да, в вакууме КПД ячеек из МОНОкремния достигает 22% и выше, тогда как ПОЛИкремний на 2-3% ниже. Но какой толк от этого, если мы делаем выбор между двумя панелями одинакового номинала? Никакого.

Производство МОНОкремниевых ячеек дороже. Поэтому панели из монокристалла стоят дороже поликристаллических того же номинала на 10-20%.

 В чем же все-таки преимущественная разница?

Может мы можем получить выигрыш за счет того, что МОНО может собрать больше энергии с одной и той же площади панели?

Допустим, у нас есть ограничение по площади для размещения панелей. И на нашу крышу вмещается только 4 панели размера 1640*992мм. (из нашего примера).
Максимальная мощность  в этом случае

МОНО: 265*4=1060Вт

ПОЛИ: 255*4=1020Вт

Разницу вы видите сами, а окончателный выбор конечно за Вами!