Вступ

Сонячні панелі - це системи взаємозв’язаних напівпровідникових перетворювачів, які перетворюють сонячну енергію на постійний струм з номінальними напругами 12, 24, 36, 48 В і вище. Ось детальний огляд різних типів сонячних панелей і їх унікальних характеристик.

Типи сонячних панелей за типом кристалів

1. Полікристалічні сонячні панелі

Полікристалічна сонячна панель

Полікристалічні сонячні панелі, які можна впізнати за їхнім синім кольором, були найбільш поширеним типом кристалів, що використовувався в сонячних панелях до 2020 року. Ці панелі зазвичай досягали ефективності близько 17%.

2. Монокристалічні сонячні панелі

Монокристалічна сонячна панель

Монокристалічні сонячні панелі, які характеризуються своїм чорним кольором, стали найпопулярнішим типом з 2020 року. Вони вважаються більш надійними, ніж полікристалічні панелі, з ефективністю до 23,4% та постійним покращенням щороку.

3. Тонкоплівкові сонячні панелі

Тонкоплівкова сонячна панель

Тонкоплівкові сонячні панелі представлені в різних формах, включаючи TF, CdTe, CIGS та гнучкі a-Si, TF-Si. Станом на 2019 рік деякі моделі досягали ефективності до 22,9%. Проте через їх вартість та вимогу до використання трансформаторних інверторів і високих напруг панелей (близько 100 В), вони менш поширені в домашніх installations.

Який тип сонячної панелі є найкращим?

Монокристалічні панелі зазвичай вважаються найкращим варіантом. Хоча вони історично були дорожчими і вважалися здатними генерувати більше енергії, станом на 2023 рік їхня вартість стала порівнянною з полікристалічними панелями. Постійні дослідження та підвищення ефективності роблять монокристалічні панелі переважним вибором. Хоча раніше вважалося, що монокристалічні панелі працюють значно краще в непрямому сонячному світлі, практична різниця становить менше 1%.

Типи сонячних панелей за механічним дизайном

1. Традиційні сонячні панелі

Традиційна сонячна панель

Традиційні сонячні панелі, які можуть бути виготовлені з будь-якого типу кристалів, складаються з алюмінієвого каркасу, загартованого скла, EVA-інкапсулянту, сонячних елементів, ще одного шару EVA-інкапсулянту, задньої плівки та розподільчої коробки.

Схема поперечного перерізу традиційної сонячної панелі, яка показує алюмінієвий каркас, шар загартованого скла, EVA-інкапсулянт, сонячні елементи, виготовлені з різних типів кристалів, ще один шар EVA-інкапсулянту, задню плівку та розподільчу коробку

  • Переваги: Найкраща ціна за ват, механічна міцність.
  • Недоліки: Висока вага (від 17 кг для 280 Вт).
  • Застосування: Стаціонарні, промислові та домашні сонячні станції.

2. Напівгнучкі сонячні панелі

Напівгнучка сонячна панель

Напівгнучкі сонячні панелі включають прозорий PET або ETFE покриття, EVA плівку, сонячні елементи, EVA плівку та PET/TPT задню плівку. Ці панелі можуть згинатися до 30 градусів і можуть базуватися на полікристалічних або монокристалічних елементах.

Ілюстрація напівгнучких сонячних панелей, що складаються з прозорого PET або ETFE покриття, EVA плівки, сонячних елементів (полікристалічних або монокристалічних), ще одного шару EVA плівки та PET/TPT задньої плівки. Ці панелі можуть згинатися до 30 градусів

  • Переваги: Гнучкість, легка вага, стійкість до вібрацій.
  • Недоліки: Коротший термін служби, вища вартість за ват у порівнянні з традиційними панелями.
  • Застосування: Яхти, човни, фургони, портативні станції.

3. Гнучкі (Аморфні) сонячні панелі

Гнучка сонячна панель

Гнучкі сонячні панелі, часто виготовлені з тонкоплівкових матеріалів, можуть згинатися до 360 градусів.

  • Переваги: Висока гнучкість, краща ефективність у похмуру погоду.
  • Недоліки: Висока вартість, висока напруга панелі, низька ефективність, потрібні трансформаторні інвертори.
  • Застосування: Фургони, дахи, нерівні поверхні.

4. Сонячні черепиці

Сонячні черепиці

Сонячні черепиці, які зазвичай виготовлені з тонкоплівкового CIGS, служать як покрівельний матеріал та сонячні панелі.

  • Переваги: Заміщують покрівельний матеріал, довговічність, стильний вигляд.
  • Недоліки: Висока вартість.
  • Застосування: Дахи будинків та будівель.

5. Біфакційні сонячні панелі

Біфакційна сонячна панель

Біфакційні сонячні панелі, зазвичай виготовлені з монокристалічних елементів, захоплюють сонячну енергію з обох сторін, підвищуючи енергетичний вихід до 30%. Для детального ознайомлення з тим, як працюють біфакційні панелі, їх перевагами та оптимальними випадками використання, ознайомтеся з нашою детальною статтею про біфакційні панелі .

Схема біфакційної сонячної панелі, яка захоплює світло з обох сторін для збільшення енергетичного виходу

  • Переваги: До 30% більше потужності, довговічність завдяки двосторонньому склу.
  • Недоліки: Вага, необхідність наявності гарної відбиваючої поверхні.
  • Застосування: Наземні установки, навіси (наприклад, навіси, зупинки автобусів).

Типи сонячних елементів за формою та кількістю бусбарів

Панель з половинними елементами

Сонячні панелі складаються з сонячних елементів, з’єднаних послідовно та паралельно, щоб досягти необхідної напруги та струму. В домашніх сонячних системах часто використовуються традиційні сонячні панелі.

Схема, що ілюструє технологію Hot-spot SAFE з половинними елементами в сонячних панелях, що показує конструкцію та розміщення половинних елементів для зменшення ефектів гарячих плям та підвищення ефективності та безпеки панелі

Сонячні елементи можуть бути повнорозмірними (тепер рідкість) або половиннорозмірними (половинний елемент), які генерують більше електрики, коли частково затінені.

Схема, що показує різні конфігурації бусбарів у сонячних елементах, включаючи мультібусбарні елементи (MBB). Більше бусбарів зменшує навантаження на елементи та підвищує довговічність. Деякі елементи мають бусбари лише на задній стороні для більшої ефективності, але за вищу ціну

Кількість бусбарів (BB) в елементі варіюється, причому мультібусбарні (MBB) елементи стають поширеними. Більше бусбарів зменшує навантаження на елементи та підвищує довговічність. Деякі елементи мають бусбари тільки на задній стороні для більшої ефективності, але вони дорожчі.

Для домашнього використання рекомендуються традиційні сонячні панелі з технологією половинних елементів та мультібусбарними елементами через їх ефективність та довговічність.