La pratique de l'utilisation de modules photovoltaïques mono et polycristallins dans les panneaux solaires
L'article traite de l'utilisation pratique des mono et polycristaux de silicium dans la production de divers types de cellules solaires modernes, ainsi que des différences entre ces types de modules solaires existants.
De nombreuses personnes sur terre dépendent encore largement de sources d'énergie telles que le gaz, le bois de chauffage, le mazout, le kérosène, etc., qui nuisent davantage à l'environnement. Par conséquent, l'introduction de sources d'énergie alternatives dans leur vie, telles que le vent, le rayonnement solaire, l'hydroélectricité, leur profite à la fois d'un point de vue écologique, moral et économique.
Dans le développement futur de l'humanité, les sources d'énergie non renouvelables quitteront très probablement le domaine de l'énergie pour leur approvisionnement et leur place sera prise sources d'énergie renouvelables, comme l'énergie éolienne, hydraulique et solaire. Il s'agit de l'énergie du rayonnement solaire et de la possibilité de son utilisation par l'homme, et nous en parlerons avec vous aujourd'hui dans notre article.
Que sont les modules photovoltaïques monocristallins et polycristallins ?
Actuellement, de tous les types de cellules solaires, les plus répandues parmi la population sont les panneaux solaires : monocristallins et polycristallins, ces derniers étant souvent aussi appelés "panneaux solaires multicristallins".
Panneaux monocristallins.
Un panneau structurellement monocristallin se compose de dizaines de silicium Modules photovoltaïquesréunis en un seul panneau. Ces cellules photovoltaïques sont montées dans un boîtier en fibre de verre fiable et durable qui assure une bonne protection de ces modules photovoltaïques, aussi bien contre la poussière que contre l'humidité atmosphérique.
Une telle conception de panneaux solaires leur permet de fonctionner dans diverses conditions, à la fois en mer et sur terre. La transformation de l'énergie lumineuse solaire dans les panneaux solaires en énergie électrique se produit en raison de l'effet photoélectrique de la conversion d'énergie dans les modules photovoltaïques des panneaux solaires eux-mêmes.
Le matériau pour la production de panneaux solaires monocristallins est le silicium ultra-pur, qui est également utilisé pour la production de dispositifs à semi-conducteurs en électronique et qui a été bien adopté par l'industrie moderne. Les tiges de monocristal de silicium poussent lentement «et sont tirées du bain de silicium, puis elles sont coupées en morceaux d'une épaisseur de 0,2 à 0,4 mm et sont déjà utilisées après leur traitement ultérieur pour la production de cellules photovoltaïques qui forment l'énergie solaire panneaux.
La pratique consistant à utiliser des panneaux solaires modernes montre que depuis de nombreuses années, l'un des plus populaires et recherchés au monde - les panneaux solaires monocristallins existe. L'efficacité des panneaux monocristallins est d'environ 15-17%.
Panneaux polycristallins.
Lorsque la fonte de silicium est lentement refroidie, du silicium polycristallin en est extrait, qui est utilisé pour fabriquer des panneaux solaires polycristallins.Dans ce cas, l'opération de retrait des cristaux de silicium de la fonte est complètement omise et le processus lui-même demande moins de main-d'œuvre que dans la production de silicium monocristallin et, par conséquent, ces cellules solaires sont moins chères. Cependant, un inconvénient important du silicium polycristallin est qu'il présente des régions avec des frontières granulaires qui dégradent légèrement sa qualité.
Le cadre des cellules solaires polycristallines (modules) est en aluminium et recouvert d'un composé spécial anti-corrosion, qui est noir. La haute qualité et la durabilité d'une telle structure sont obtenues ici en fixant solidement la feuille à l'arrière de chaque cadre et en scellant étroitement les bords. Tous les éléments d'un panneau solaire polycristallin sont recouverts d'un stratifié spécial, résistant aux températures extrêmes, ainsi qu'aux effets de la neige et de la pluie.
Afin de répondre à la question de savoir lequel est le meilleur - cristaux «mono» ou «poly» et, par conséquent, les types de cellules solaires, vous devez d'abord comprendre leurs différences et leurs similitudes.
Les principales différences entre les types de cellules solaires «mono» et «poly» cristallines.
1. La différence principale et fondamentale entre ces deux types de cellules solaires est leur efficacité à convertir l'énergie solaire en électricité. Les panneaux monocristallins d'aujourd'hui lors de la production de masse ont une efficacité de conversion de l'énergie solaire jusqu'à un maximum de 22%, et ceux utilisés dans la technologie spatiale même jusqu'à 38%. Cela est dû à la pureté de la matière première monocristalline de silicium, qui dans de telles batteries atteint près de 100%.
Pour les panneaux polycristallins disponibles dans le commerce, l'efficacité de conversion de l'énergie solaire en électricité est bien inférieure à celle des panneaux monocristallins et est au maximum de 18 %. Ces indicateurs de faible efficacité pour ce type de batteries sont dus au fait que pour leur production, non seulement du silicium primaire pur est utilisé, mais également des matières premières provenant de cellules solaires recyclées, etc. Léger, donc avec la même puissance de différents types de batteries - leur taille sera plus petite.
2. En ce qui concerne l'apparence - faites attention aux points suivants. Les panneaux solaires monocristallins ont des coins arrondis et une surface plane. La rondeur de leurs formes est ici liée au fait que le silicium monocristallin lors de sa fabrication est obtenu dans des ébauches cylindriques. Les cellules des modules solaires polycristallins ont une forme carrée car leurs ébauches lors de la fabrication sont également carrées. De par sa structure, la couleur des polycristaux est hétérogène, car la composition du silicium polycristallin est également hétérogène et comprend de nombreux siliciums cristallins différents, ainsi qu'une petite quantité d'impuretés.
3. En ce qui concerne la politique de prix des modules solaires, les cellules solaires en silicium monocristallin sont légèrement plus chères (d'environ 10%) que le prix des cellules solaires en silicium polycristallin - si l'on prend, bien sûr, en termes de capacité. Comme vous l'avez probablement déjà compris, le coût élevé des cellules solaires monocristallines est principalement lié au processus plus coûteux de fabrication et de purification du silicium monocristallin d'origine.
Conclusion.
En résumant un peu ce qui a été dit, nous pouvons supposer que les principaux paramètres par lesquels nous choisissons des batteries solaires pour notre centrale solaire, par exemple, pour une maison de campagne — ne dépendent pas du type de cellules photovoltaïques utilisées. Si nous voulons une version plus économique, alors notre choix se portera sur les modules solaires polycristallins — qui, à puissance égale, seront légèrement plus grands en surface que les modules monocristallins, mais ils sont légèrement moins chers. La couleur de la surface des panneaux solaires elle-même ne joue aucun rôle dans leur sélection, gardez cela à l'esprit !
Disons encore quelques mots sur l'utilisation des panneaux solaires dans le monde par leurs types. En premier lieu ici, avec un volume de ventes de 52,9%, on trouve les panneaux solaires polycristallins moins chers, la deuxième place de droit, en termes de ventes, appartient aux panneaux en silicium monocristallin, qui représentent environ 33,2% sur le marché. Les panneaux solaires amorphes et autres occupent la troisième place en termes de ventes et leur rapport au marché total des ventes est de 13,9% (nous ne les avons pas pris en compte dans l'article).