Не утихают споры на тему, что лучше ПОЛИкристаллические панели или МОНОкристаллические. На страницах каждого уважающего себя продавца солнечных панелей эта тема так или иначе раскрыта.

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.

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

 

Теперь поговорим про КПД.

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.

Механические характеристики монокристаллической панели   Механические характеристики поликристаллической панели

 

Электрические характеристики монокристаллической панели 

Электрические характеристики монокристаллической панели

 

Электрические характеристики поликристаллической 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: 1
7,7%
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. 

https://youtu.be/FKiXQBJMfYU

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%.

 

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

Выигрыш в 40Вт.
Но какой ценой?

Сегодня 21.09.16г. И цена в перечете за 1 Вт:

МОНО ~ 73,7р

ПОЛИ ~ 62,8р

То есть стоимость сборки из 4х панелей монокристалл 265Вт (1060Вт) = 73,7*1060=78122р

4х панелей поликристалл 255Вт(1020Вт) = 62,8*1020=64056р

Разница 14 066 рублей. Это за довесок в 40Вт…?

 

В рамках подготовки этой статьи, мы решили провести ряд испытаний и записать видео.

Первый тест в пасмурную погоду.

 https://www.youtube.com/watch?v=ZECXpkKBZIg

Мы соединили две панели 250Вт МОНО последовательно и подключили через MPPT- контроллер к аккумулятору, на который в свою очередь подключили нагрузку порядка 30А.

Второй веткой мы собрали две панели ПОЛИ 250Вт и через точно такой же контроллер подключили к этому же аккумулятору. И замерили ток заряда, как основную характеристику.


Сборка на МОНО дала нам ток 0,1А

Сборка на ПОЛИ — 0,5А

Казалось бы колоссальная разница в процентом выражении: ПОЛИ, лучше МОНО в 5 РАЗ! 

НО!

Что такое 0,5А или 0,1А в 12В системе? Это 6Вт и 1,2Вт соответственно. (В ясную погоду мы ожидаем получить ток более 30А от каждой сборки.) При нагрузке в 340Вт — что одно, что другое несущественно!!! Поэтому нет даже смысла говорить о преимуществе ПОЛИКРИСТАЛЛА над МОНОКРИСТАЛЛОМ в пасмурную погоду в прикладном бытовом значении. Они, по большому счету, одинаково не работают!)))

Когда установиться устойчивая ясная погода, мы снова проведем этот же эксперимент, снимем на видео и опубликуем результаты.


Мы постарались донести до Вас наши мысли. Окончательный выбор, конечно за Вами!