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.
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.
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.
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%.
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!