3 نوع اصلی پنل خورشیدی: سیستمهای پنل خورشیدی این روزها همه جا هستند! از روی زمین، با نگاه کردن به پشت بام، ممکن است یک آرایه از یک خانه به خانه دیگر خیلی متفاوت به نظر نرسد. با این حال، انواع مختلفی وجود دارد.
3 نوع اصلی پنل خورشیدی وجود دارد: مونوکریستالی، پلیکریستال و پنل فیلم نازک
سپس PERC: پنلهای Passive Emitter و Rear Cell وجود دارد.
تفاوت اصلی بین همه آنها جنس آنهاست.
فراتر از تفاوتهای اصلی، دهها برند و نسخه از هر نوع وجود دارد. هر کدام ظاهر، رتبهبندی راندمان و برچسب قیمت متفاوتی دارند.
در این راهنما، ما به بحث در مورد انواع پنلهای خورشیدی ادامه خواهیم داد. اگر به بررسی عمیق محصولات و انواع برندها علاقهمند هستید، این راهنما را برای بهترین پنلهای خورشیدی موجود در بازار امروز بررسی کنید.
پنلهای خورشیدی مونو، پلی یا نازک
هر نوع پنل خورشیدی مزایا و معایب خود را دارد. بیایید با دو نوع اصلی و دلیل وجود این تمایزات شروع کنیم.
پنلهای خورشیدی مونوکریستالی
پنلهای خورشیدی مونوکریستالی (که “مونو” نیز نامیده میشوند) شیک و کارآمد، به عنوان گزینه برتر برای سیستمهای خورشیدی خانگی در نظر گرفته میشوند. بسیاری از مردم ظاهر مدرن مشکی و راندمان برتر آنها را انتخاب میکنند.
در حالی که راندمان پنلها بسته به برند و سایر عوامل متفاوت است، سلولهای مونوکریستالی میتوانند بیش از 20٪ راندمان داشته باشند. این بدان معناست که آنها قادرند 20٪ از اشعه ماوراء بنفش خورشید را به انرژی تبدیل کنند.
اگرچه سلولهای مونو کارآمدترین ماده هستند، اما مقداری ناکارآمدی در ارتباط با خود پنل وجود دارد. صفحات مونوکریستالی تنها 17 تا 22 درصد راندمان دارند، اما همچنان بیشترین راندمان را دارند.
پنلهای خورشیدی مونوکریستالی چگونه ساخته میشوند؟
برای ساخت سلولهای خورشیدی مونوکریستالی، یک کریستال بذر در حمام سیلیکون خالص مایع غوطهور میشود. هنگامی که کریستال از سیلیکون مایع خارج میشود، یک قطعه استوانهای سیلیکون تشکیل میشود – مشابه روشی که شمعها ساخته میشوند. این روش، روش چکرالسکی نامیده میشود که به نام دانشمند لهستانی، یان چکرالسکی، که آن را در سال ۱۹۱۶ توسعه داد، نامگذاری شده است.
پس از تشکیل قطعه استوانهای سیلیکون، آن را به دیسکهای گرد کوچکتر برش میدهند و ویفرهای سیلیکونی را میسازند. سپس ویفرها به صورت مربع برش داده شده و روی پنل مونتاژ میشوند. سیلیکون هدر رفته از فرآیند برش، بخشی از دلیل گرانتر بودن مونو است.
سلولهای مونوکریستالی سیاه هستند. این رنگ از نحوه ساخت آنها ناشی میشود، اما رنگ سیاه همچنین به آنها اجازه میدهد انرژی بیشتری تولید کنند.
پنلهای خورشیدی پلی کریستالی
پنلهای خورشیدی پلی کریستالی اگرچه به اندازه همتایان مونوکریستالی خود کارآمد نیستند، اما ارزانتر هستند و بسته به اهداف سیستم خورشیدی شما، همچنان گزینه خوبی هستند. سلولهای پلی کریستالی (یا فقط “پلی”) معمولاً حداکثر 20٪ بازده دارند در حالی که سلولهای مونو میتوانند بیش از 20٪ بازده داشته باشند.
از سوی دیگر، پنلهای خورشیدی پلی کریستالی بازدهای بین 13 تا 16 درصد دارند.
پنلهای خورشیدی پلی کریستالی چگونه ساخته میشوند؟
پنلهای خورشیدی پلی کریستالی با استفاده از یک فرآیند نسبتاً ساده ساخته میشوند که در آن سیلیکون در قالبهای مستطیلی بزرگ ذوب میشود تا یک بلوک بزرگ به نام شمش تشکیل شود. سپس شمش به قطعات کوچکتر و سپس به ویفرها بریده میشود. سپس ویفر به صورت یک پنل خورشیدی مونتاژ میشود. در مقایسه با نحوه ساخت پنلهای خورشیدی مونوکریستالی، ضایعات بسیار کمی وجود دارد.
پنلهای خورشیدی فیلم نازک
پنلهای خورشیدی فیلم نازک از بین این سه نوع (مونو، پلی یا نازک) کمترین راندمان را دارند. آنها اغلب به دلیل مزیت کاربردی و صرفهجویی در هزینه نسبت به عملکردشان ترجیح داده میشوند. سلولهای خورشیدی فیلم نازک انعطافپذیر هستند که آنها را به کاندیداهای خوبی برای پوشاندن روی سازهها تبدیل میکند، سبک هستند و ارزانترین گزینه هستند.
در حال حاضر خودروهایی وجود دارند که از انواع پنلهای خورشیدی نازک استفاده میکنند. Aptera، Sono و Lightyear سه خودروی جدید در حال توسعه در سال 2023 هستند.
هنگام جستجوی پنلهای فیلم نازک، به سرعت متوجه خواهید شد که انواع مختلفی از این پنلها نیز وجود دارد. سه نوع مختلف عبارتند از:
سیلیکون آمورف (a-Si) لایه نازک
پنلهای a-Si به عنوان سیلیکون غیر کریستالی به راحتی تولید میشوند. حتی آسانتر از سیلیکون مونو یا پلی کریستالی. آنها بسیار خمپذیر هستند و کمترین حساسیت را به ترک دارند. با این حال، آنها کم بازدهترین نوع هستند. تلورید کادمیوم (CdTe) لایه نازک
CdTe به دلیل راندمان بالاتر برای پنلهای لایه نازک با ۱۳ تا ۱۵ درصد، رایجترین نوع پنلهای خورشیدی لایه نازک است. با این حال، معایب آن سمیت و کمیابی است. کادمیوم، ماده اصلی، به سختی یافت میشود و بسیار سمی است. فرآیندهای تولید آنها شامل اقدامات احتیاطی ایمنی قابل توجهی است. کمیاب بودن این ماده و ارزش تولید بالای آن، این نوع را گران میکند.
سلنید مس، ایندیوم، گالیوم (CIGS)
این نوع سلول با قرار دادن لایههایی از مس، ایندیوم، گالیوم و سلنید روی هم تولید میشود تا یک نیمههادی قدرتمند که از خورشید تغذیه میشود، ایجاد شود. سلولهای CIGS همچنین گران هستند و بنابراین کمتر مورد توجه قرار میگیرند.
پنلهای ساطعکننده غیرفعال و سلول پشتی (PERC)
تا اینجا در مورد مواد و نحوه عملکرد سلولهای پنلهای خورشیدی زیاد صحبت کردهایم. سلول PERC یک پیشرفت فناوری است که برای پنلهای تک کریستالی یا چند کریستالی ساخته شده است.
به عبارت ساده، این یک لایه فلزی پشتیبان سلول است که نور اضافی را منعکس میکند و راندمان را 5٪ افزایش میدهد!
بیایید با تجزیه این نام پیچیده، کمی بیشتر توضیح دهیم.
پسیویت – فرآیندی است که برای جلوگیری از خوردگی روی فلز انجام میشود و آن را بازتابنده نیز میکند.
امیتر – از آنجا که بازتابنده است، مقداری از نور خورشید را که در پنلهای خورشیدی سنتی از بین میرفت، ساطع میکند.
سلول پشتی – سپس سلول خورشیدی سیلیکونی نوری را که از جلو و عقب ساطع میشود، دریافت میکند.
پنلهای خورشیدی برای آب و هوای شما
فراتر از خود پنلها، ممکن است این سوال برایتان پیش بیاید که آنها در آب و هوای شما چگونه دوام میآورند.
هوای سرد
هوای گرم
تگرگ
برف
باد
آتش
گرد و غبار
پاسخ ساده این است که با ارائه دهندگان خدمات خورشیدی محلی خود مشورت کنید. آنها باید به خوبی مجهز باشند تا پنلهایی را که در آب و هوای شما بهترین عملکرد را دارند، بشناسند.
به طور خلاصه، مواردی که بیشترین نگرانی را برای عملکرد سیستم خورشیدی دارند، هر چیزی است که نور خورشید و دمای بالا را مسدود میکند.
پنلهای خورشیدی در هوای زمستانی
دمای سرد
در زمستان، تنها دلیلی که باید شاهد کاهش عملکرد انرژی باشید، ساعات کمتر نور خورشید و احتمالاً روزهای ابری بیشتر، بسته به محل زندگی شما، است. در غیر این صورت، هر سیستم خورشیدی در تمام طول سال حتی در سردترین روزها، کار خواهد کرد.
برف
پس از بارش برف و پاک شدن آن از روی پنلها، میتوان افزایش عملکرد را مشاهده کرد. اگر تا به حال روی یک لایه برف سفید تازه قدم زده باشید، ممکن است از میزان روشنایی آن چشمپوشی کنید. این نور خورشید که از سطح برف منعکس میشود، نور اضافی است که به پنلهای شما منعکس میشود.
تگرگ
ممکن است قبل از اینکه پنل خورشیدی شما شکسته باشد، شیشه ماشین شما شکسته باشد. شیشه سیستم خورشیدی شما برای مقاومت در برابر آب و هوای شدید ساخته شده است.
پنلها آزمایش و تأیید شدهاند که در برابر تگرگ تا یک اینچ که با سرعت حدود 50 مایل در ساعت میبارد، مقاومت کنند.
پنلهای خورشیدی در هوای گرم
دمای گرم
در حالی که دمای سرد برای یک سیستم خورشیدی نگرانی زیادی ایجاد نمیکند، دمای بالا داستان متفاوتی است. با افزایش دما، عملکرد کاهش مییابد و تخریب افزایش مییابد.
پنلهای خورشیدی یا مشکی هستند یا آبی تیره. این رنگهای تیره نور خورشید بیشتری جذب میکنند، اما گرمای بیشتری نیز به خود جذب میکنند. آنها از هوای اطراف خود گرمتر میشوند. بنابراین، اگرچه ممکن است دمایی تا ۱۸۵ درجه فارنهایت ببینید و فکر کنید “این خیلی بالاست!”، اما وقتی مکانهای گرم خاصی را در نظر بگیرید، این موضوع چندان غیرواقعی نیست. در بیابان که دمای محیط میتواند به ۱۱۳ درجه فارنهایت برسد، یک پنل خورشیدی میتواند به ۱۴۵ درجه فارنهایت برسد.
آتشسوزی
پنلهای خورشیدی ملزم به داشتن رتبهبندی ایمنی در برابر آتشسوزی طبق مقررات UL (UL 1703) هستند. در صورت آتشسوزی، این رتبهبندیها به جلوگیری از بدتر شدن آتشسوزی کمک میکنند. رتبهبندیها عبارتند از کلاس A، B و C. C کمترین رتبه و A مقاومترین رتبه است.
کالیفرنیا، به دلیل فراوانی آتشسوزیهایش، رتبهبندیهای آتشسوزی مخصوص به خود را دارد که فهرست مارشال آتشنشانی ایالت کالیفرنیا (CSFM) نامیده میشود.
تمیز کردن سیستم خورشیدی شما
درختان چیزی هستند که باید در مراحل برنامهریزی در مورد آنها فکر کنید. گاهی اوقات قطع درختان برای نصب پنلهای خورشیدی خلاف عقل سلیم است. سایه اندازی به طور قابل توجهی عملکرد را کاهش میدهد. با این حال، آیا قطع درختان در برابر تغییرات آب و هوایی خلاف عقل سلیم است؟
هرگونه تجمع برگ، گرد و غبار یا برف نیز میتواند خروجی انرژی سیستم شما را کاهش دهد. یک برنامه تمیز کردن ساده میتواند به شما کمک کند تا مطمئن شوید که سیستم شما همیشه در حال کار است.
کارآمدترین نوع پنلهای خورشیدی
اگر هدف شما داشتن کارآمدترین پنل خورشیدی است، مونوکریستال انتخاب مناسبی است. اگر با تهیه مونوکریستال PERC یک قدم فراتر بروید، حتی کارآمدتر خواهید بود.
در حالی که به احتمال زیاد هزینه بیشتری پرداخت خواهید کرد، پنلهای مونو میتوانند تولید انرژی خورشیدی شما را به حداکثر برسانند. بنابراین اگر فضای محدودی دارید یا میخواهید تا حد امکان برق بیشتری تولید کنید، پنل مونوکریستال PERC را انتخاب کنید.
مقرون به صرفهترین نوع پنلهای خورشیدی
پنلهای پلی کریستالی ارزانتر از رقبای مونوکریستالی خود هستند و از آنجایی که تفاوت زیادی در راندمان وجود ندارد، میتوانند انتخاب مناسبی برای ساخت یک سیستم خورشیدی مقرون به صرفه باشند. این در صورتی است که ظاهر و بازدهی را کم می کنید، پنلهای پلی به طور متوسط ۱۵ تا ۲۰ درصد ارزانتر هستند.
در حالی که پنلهای فیلم نازک میتوانند حتی ارزانتر باشند، برای یک خانه، کمبود راندمان نیاز به افزایش اندازه برای رسیدن به تولید مورد نیاز دارد. در بیشتر موارد، این بهترین گزینه برای یک خانه یا ساختمان نیست.
محاسبه تفاوت در راندمان و هزینه برای تعیین اینکه کدام پنل خورشیدی برای کاربرد شما منطقیتر است، مهم است.
فراتر از انواع پنلهای خورشیدی
تابآوری
اهداف خود را برای نصب سیستم خورشیدی در نظر بگیرید. آیا فقط به دنبال کاهش صورتحساب خود هستید یا میخواهید آزادی انرژی بیشتری داشته باشید؟
آیا میخواهید در برابر خاموشیها مقاوم باشید؟ زمانهای اوج شارژ؟
نصب سیستم باتری خانگی به همراه سیستم خورشیدی شما میتواند در برابر افزایش قیمت انرژی، شارژ در اوج تقاضای بالا یا خاموشیها، انعطافپذیری ایجاد کند.
طراحی
محل قرارگیری پنلها و زاویه آنها مهم است.
یک قدم به بیرون بردارید و به جایی که میخواهید پنلهای خورشیدی خود را قرار دهید، نگاه کنید.
آیا سایه درختان وجود دارد؟
سایه به طور قابل توجهی راندمان انرژی کل سیستم را کاهش میدهد.
اگر سایه روی یک پنل باشد، راندمان کل سیستم کاهش مییابد. دلیل این امر این است که جریان عبوری از پنلهای خورشیدی مانند یک واکنش زنجیرهای عمل میکند. مشابه جریان آب از طریق لوله، اگر انسدادی وجود داشته باشد، جریان خروجی کاهش مییابد.
محل قرارگیری آنها و میزان سایه را در نظر بگیرید. اگر پنلها به پشت بام صاف نیستند، مطمئن شوید که سایه پنلهای خورشیدی مجاور وجود ندارد.
علاوه بر محل قرارگیری، چند گزینه دیگر برای جلوگیری از کاهش راندمان ناشی از سایه وجود دارد. این شامل نحوه سیمکشی آنها به یکدیگر یا شامل دیودهای بایپس میشود.
سیمکشی گروههای پنل به صورت موازی در مقابل سری را در نظر بگیرید.
همچنین میتوانید دیودهای بایپس تهیه کنید. دیودهای بایپس دستگاههایی هستند که به جریان الکتریکی اجازه میدهند از سلولهای سایهدار “پرش” کند. با در نظر گرفتن جریان آب از طریق لوله، اگر مسیر جایگزینی در اطراف انسداد وجود داشته باشد که آب میتواند از آن عبور کند، ممکن است کاهش جریان کمی یا هیچ کاهشی را مشاهده نکنید.
تابلو برق شما کجاست؟
هرچه به تابلو برق خود نزدیکتر باشید، بهتر است. اتصال شما در اینجا خواهد بود.
جایی که انرژی خورشیدی شما به شبکه متصل میشود. پنلهای دورتر نه تنها هزینه بیشتری دارند، بلکه به دلیل تلفات در سیمکشی، ممکن است شاهد کاهش جزئی انرژی نیز باشند.
سقف شما رو به کدام جهت است؟
برای اینکه پنلهای شما در بالاترین راندمان انرژی خود باشند، باید رو به خورشید باشند.
خورشید از خط استوا پیروی میکند. برای آمریکای شمالی، پنلهای رو به جنوب کارآمدترین هستند. یک سیستم رو به جهات دیگر کار خواهد کرد؛ با این حال، آنها در اوج عملکرد خود کار نخواهند کرد.
ساخت و ساز
قرار دادن یک سیستم خورشیدی روی سقف شما وزن اضافی را به همراه دارد. مهم است که در مورد استحکام سقف و نوع سیستم نصب نیز با نصاب خود صحبت کنید. بسته به خانه شما، ممکن است به پشتیبانی ساختاری اضافی نیاز داشته باشید.
همین امروز به خانواده بزرگ مصرفکنندگان هوشمند انرژی بپیوندید.
برای دریافت مشاوره رایگان و محاسبه هزینه سیستم مورد نیاز خود با کارشناسان گلسان انرژی تماس بگیرید.
بدون دیدگاه