Технологии производства 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.png

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.

Crystalline.png

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.

ModuleCH.png

Кристаллические солнечные батареи 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.


AlfaSystems stroymart AL91TG62