Технологии солнечных модулей

Технологии солнечных модулей

Солнечные модули производятся из 3-х основных типов солнечных элементов:

1.    Монокристаллические солнечные элементы

2.    Поликристаллические солнечные элементы

3.    Тонкопленочные солнечные элементы (аморфный кремний)

Модули, изготовленные по той или иной технологии, имеют разный КПД преобразования. КПД Монокристаллического модуля незначительно выше поликристаллического (в пределах 1-2%). Тонкопленочные солнечные батареи, изготовленные из аморфного кремния, имеют самый низкий КПД. Аморфные солнечные батареи первого поколения достигают КПД 6-8%, второе поколение имеет КПД 9-11%. 

 

 

Сравнительная характеристика КПД солнечных элементов: 

Монокристаллический 

15-20 % 

Поликристаллический

13-18 % 

Тонкопленочный (аморфный) 

6-11 % 

 

По состоянию на 2013г. 85% производимых в мире солнечных модулей изготавливаются из кристаллического кремния и только 15% изготавливаются на основе тонких пленок и аморфного кремния. Столь скромный рост вызван критическим недостатком аморфных солнечных модулей – деградацией (Staebler–Wronski effect (SWE)). Эффект SWE заключается в стремительном снижении мощности солнечного модуля в первые месяцы эксплуатации, которая может достигать 30-40%. Проще говоря, аморфный солнечный модуль мощностью 100 Ватт через некоторое время будет генерировать не более  60-70 Ватт при полной освещенности. При этом эффект SWE будет продолжаться, но уже меньшими темпами. По прогнозам специалистов, аморфные солнечные батареи первого поколения деградируют за 8-9 лет и полностью приходят в негодность. Кроме того, тонкопленочные солнечные панели имеют больший размер при существенно меньшей мощности модуля. Это обусловлено низким КПД, особенно у тонкопленочных модулей первого поколения. Технологии на основе аморфного кремния имеют большой потенциал за счет низкой стоимости в процессе производства и отличными характеристиками преобразования в условиях низкой освещенности, однако в настоящий момент солнечные модули данного типа не отвечают одному из основных преимуществ солнечных модулей – долговечность. Главным же их преимуществом является более низкая стоимость (в пределах 25%) и повышенная отдача при низкой освещенности. В пасмурную и дождливую погоду тонкопленочные солнечные батареи генерируют на 10-20% больше энергии, чем кристаллические панели. Тонкопленочные солнечные модули также меньше подвержены перегреву, при которых кристаллические модули теряют 15-20% мощности.

Благодаря своим преимуществам, тонкопленочные модули на основе аморфного кремния генерируют на 10% больше энергии в год, чем кристаллические модули без учета деградации. При этом они занимают на 30-40% больше места, не имеют алюминиевой рамы и обладают большим весом. По оценкам специалистов, тонкопленочная технология очень перспективна, но на текущий момент приобретение модулей из аморфного кремния - весьма сомнительное вложение средств. Подтверждением тому, является сравнение аморфных и кристаллических солнечных модулей в реальных условиях  компании "ВИЭКО". Поэтому аморфные солнечные модули производят больше энергии только в теории.


Кристаллические солнечные модули также подвержены эффекту SWE или LID (Lighting Induced Degradation). Панели на основе кристалличесого кремния деградируют в среднем на 20% за 20-25 лет. Технология кристаллического кремния - это надежная и проверенная временем технология, которая обеспечивает стабильную и длительную работу солнечного модуля. Почти 100% сетевых солнечных электростанций введенных в эксплуатацию в 2012 году во всем мире, построены на основе кристаллических солнечных модулей. Сравнение монокристаллических и поликристаллических солнечных модулей доступны в этом разделе.



-->