Φωτοβολταικά Πάνελ
Τα φωτοβολταικα πάνελ είναι μονάδες ηλεκτρικής διασύνδεσης που αποτελούνται από πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία τα οποία έχουν την δυνατότητα να μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρικό ρεύμα.
Η μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική γίνεται αθόρυβα, αξιόπιστα και χωρίς περιβαλλοντικές επιπτώσεις
.
Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από τουλάχιστον ένα πάνελ φωτοβολταϊκών κυψελών, σε συνδυασμό με τις κατάλληλες συσκευές για τη μετατροπή του συνεχούς ρεύματος που παράγεται σε εναλλασσόμενο. Η κυψέλη (ή στοιχείο ή κύτταρο) είναι μια διάταξη που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν δέχεται ακτινοβολία. Το φωτοβολταϊκό πάνελ είναι ουσιαστικά ένα πλαίσιο που περιέχει αυτές τις κυψέλες συνδεδεμένες μεταξύ τους.
Όλα τα πλαίσια περιέχουν πυρίτιο και ανάλογα την επεξεργασία και τον τρόπο κατασκευής, χωρίζονται στις εξής κατηγορίες:
Κατηγορίες φωτοβολταϊκών πάνελ :
Μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πάνελ:
Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί από ένα μόνο μεγάλο κυλινδρικό κρύσταλλο πυριτίου. Η κατασκευή τους είναι πιο πολύπλοκη, με αποτέλεσμα το υψηλότερο κόστος παραγωγής
Χαρακτηριστικά:
-Είναι ο πρώτος τύπος φωτοβολταϊκών πάνελ που μπήκε σε μαζική παραγωγή.
-Έχουν καλύτερη σχέση απόδοσης/ επιφάνειας από τους άλλους τύπους πάνελ. Αν και τα νέα γενιάς Πολυκρυσταλλικού πυριτίου με νέες εξελιγμένες κυψέλες πλησιάζουν αντιστοιχες αποδώσεις
-Η ενεργειακή απόδοσή τους κυμαίνεται από 11% – 19%
-Έχουν υψηλότερο κόστος παραγωγής σε σχέση με τα πολυκρυσταλλικά πάνελ.
-Έχουν μεγαλύτερο πάχος υλικού.
-Έχουν σκούρο μπλε ή μαύρο χρώμα.
Πολυκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά πάνελ:
Κατασκευάζονται από κυψέλες που έχουν κοπεί σε λεπτά τμήματα, από ράβδους λιωμένου και επανακρυσταλλοποιημένου πυριτίου (το λειωμένο πυρίτιο χύνεται σε καλούπι και στη συνέχεια τεμαχίζεται σε κυψέλες)
Χαρακτηριστικά:
-Η μέθοδος παραγωγής τους είναι φθηνότερη από αυτήν των μονοκρυσταλλικών, για αυτό και η τιμή τους είναι συνήθως λίγο χαμηλότερη.
-Η ενεργειακή απόδοσή τους που κυμαίνεται για τα νέας γενιάς πολυκρυσταλλικά πλαίσια σχεδόν αντιστοίχως αυτή των μονοκρυσταλλικών. Από τη στιγμή που οι κυψέλες τοποθετούνται μέσα σε ένα πάνελ με άλλες 60, η πραγματική διαφορά σε watt ανά τετραγωνικό μέτρο είναι αμελητέα. Σήμερα, με την ταχύτατη ανάπτυξη της τεχνολογίας, η απόδοσή τους τείνει να αγγίξει την απόδοση των μονοκρυσταλλικών.
-Είναι τα πλέον διαδεδομένα πάνελ παγκοσμίως.
-Έχουν την καλύτερη σχέση κόστους-απόδοσης.
-Έχουν καλυτερη συμπεριφιρά στην συννεφιάς ή στις σκιάσεις
-Έχουν γαλάζιο χρώμα
Φωτοβολταϊκά πάνελ λεπτού υμενίου (thin film):
Πρόκειται για μια ευρύτερη κατηγορία, που περιλαμβάνει τα λεγόμενα πάνελ «τρίτης γενιάς» που προέρχονται από πολλές διαφορετικές μεθόδους παραγωγής και επεξεργασίας (π.χ. άμορφου πυριτίου (a-Si), Δισεληνοϊνδιούχου χαλκού (CuInSe2 ή CIS), Τελουριούχου Kαδμίου (CdTe), Αρσενικούχου Γαλλίου (GaAs) κλπ). Τα πάνελ άμορφου πυριτίου που είναι και τα πλέον διαδεδομένα αυτής της κατηγορίας, αποτελούνται από ταινίες λεπτών επιστρώσεων οι οποίες παράγονται με την εναπόθεση ημιαγωγού υλικού (πυρίτιο στην περίπτωση μας) πάνω σε υπόστρωμα υποστήριξης, χαμηλού κόστους όπως από γυαλί ή αλουμίνιο. Ο χαρακτηρισμός άμορφο φωτοβολταϊκό προέρχεται από τον τυχαίο τρόπο με τον οποίο είναι διατεταγμένα τα άτομα του πυριτίου (φωτογραφία 6).
Χαρακτηριστικά:
-Έχουν, ονομαστικά, χαμηλότερες αποδόσεις σε σχέση με τις άλλες κατηγορίες (6% έως 11%).
-Λόγω της μικρότερης ποσότητας πυριτίου που χρησιμοποιείται κατά την παραγωγή τους, η τιμή τους είναι αισθητά χαμηλότερη.
-Αποδίδουν καλύτερα στις υψηλές θερμοκρασίες.
-Τα πάνελ λεπτού υμενίιου έχουν καλύτερες αποδόσεις σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά , όταν υπάρχει διάχυτη ακτινοβολία (συννεφιά).
-Έχουν χαμηλή ενεργειακή πυκνότητα κάτι που σημαίνει ότι για να παράγουμε την ίδια ενέργεια χρειαζόμαστε σχεδόν διπλάσια επιφάνεια σε σχέση με τα κρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία.
-Δεν υπάρχουν στοιχεία από παλιές εγκαταστάσεις, σχετικά με τις αποδόσεις και τη διάρκειά τους, αφού η τεχνολογία τους είναι σχετικά καινούρια.
-Αποτελούν καλή λύση όταν υπάρχουν: μεγάλος διαθέσιμος χώρος, σκιάσεις, δυσμενής προσανατολισμός.
Τύπος Ηλιακού Κυττάρου Κυψέλης Αποδοτικότητα-Βαθμός Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα φωτοβολταικών πλαισίων
Μονοκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες (Mono-SI) ~ 20% Υψηλό ποσοστό απόδοσης. βελτιστοποιημένη για εμπορική χρήση. υψηλή διάρκεια ζωής Ακριβός
Πολυκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες (p-Si) ~ 18% -20% χαμηλότερη τιμή καλύτερη απόδοση στην συννεφιά
Λεπτή μεμβράνη: Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ από άμορφο πυρίτιο (A-SI) ~ 7-10% Σχετικά χαμηλό κόστος. εύκολο να παραχθεί και ευέλικτο μικρότερες εγγυήσεις & διάρκεια ζωής.
Συγκεντρωμένα φωτοκύτταρα (CVP) ~ 41% Πολύ υψηλή απόδοση και ποσοστό απόδοσης Απαιτείται ηλιακός ιχνηλάτης & σύστημα ψύξης (για να επιτευχθεί υψηλός βαθμός απόδοσης)Αποκτήστε τα αποσπάσματα τώρα!
Πώς να κατηγοριοποιήσετε τους διαφορετικούς τύπους ηλιακών φωτοβολταικών πάνελ
Διαφορετικοί τύποι ηλιακών φωτοβολταικών συλλεκτών εξυπηρετούν διαφορετικές ανάγκες και σκοπούς. Για μια γρήγορη και γενική επισκόπηση, ανατρέξτε στον απόλυτο οδηγό ηλιακού μας πίνακα , για μια λεπτομερή περιγραφή σχετικά με τους διάφορους τύπους ηλιακών συλλεκτών, συνεχίστε να διαβάζετε.
Δεδομένου ότι το ηλιακό φως μπορεί να χρησιμοποιηθεί διαφορετικά, είτε στη Γη είτε στο διαστημικό σημείο, το γεγονός ότι η ίδια η τοποθεσία είναι ένας σημαντικός παράγοντας όταν πρόκειται για την επιλογή ενός από τους τύπους των ηλιακών συλλεκτών έναντι ενός άλλου .
Η διάκριση μεταξύ των διαφόρων τύπων ηλιακών συλλεκτών συχνά σημαίνει διαφοροποίηση μεταξύ μονοφασικών διασταυρώσεων και πολλαπλών διασταυρώσεων ηλιακών συλλεκτών – ή πρώτης, δεύτερης ή τρίτης γενεάς . Οι μονοζεύξεις και οι πολλαπλές διασταυρώσεις διαφέρουν στον αριθμό των στρωμάτων στον ηλιακό πίνακα που θα παρατηρήσουν το ηλιακό φως, ενώ η ταξινόμηση κατά γενιά επικεντρώνεται στα υλικά και την αποδοτικότητα των διαφόρων τύπων ηλιακών συλλεκτών.
Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ πρώτης γενιάς
Αυτοί είναι οι παραδοσιακοί τύποι ηλιακών συλλεκτών που κατασκευάζονται από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο ή πολυπυρίτιο και χρησιμοποιούνται συνήθως στο συμβατικό περιβάλλον.
Μονοκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες (Mono-SI)
Μονοκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες (Mono-SI)Αυτός ο τύπος ηλιακών συλλεκτών (κατασκευασμένος από μονοκρυσταλλικό πυρίτιο) είναι ο καθαρότερος . Μπορείτε να τα αναγνωρίσετε εύκολα από την ομοιόμορφη σκοτεινή εμφάνιση και τις στρογγυλεμένες άκρες . Η υψηλή καθαρότητα του πυριτίου προκαλεί έναν από τους υψηλότερους ρυθμούς απόδοσης , καθώς οι νέοι αυτοί φθάνουν πάνω από 20% .
Τα μονοκρυσταλλικά πάνελ έχουν μεγάλη ισχύ εξόδου, καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο και διαρκούν το μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Φυσικά, αυτό σημαίνει επίσης ότι είναι το πιο ακριβό της δέσμης. Ένα άλλο πλεονέκτημα που πρέπει να ληφθεί υπόψη είναι ότι τείνουν να επηρεάζονται ελαφρώς λιγότερο από τις υψηλές θερμοκρασίες σε σύγκριση με τις πολυκρυσταλλικές πλάκες.
Πολυκρυσταλλικά Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ (Poly-SI)Πολυκρυσταλλικά Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ (p-SI)
Μπορείτε να διακρίνετε γρήγορα αυτούς τους πίνακες επειδή αυτός ο τύπος ηλιακών συλλεκτών έχει τετράγωνα, οι γωνίες του δεν έχουν κοπεί, και έχει ένα μπλε, speckled βλέμμα . Είναι κατασκευασμένο από την τήξη των πρώτων πυριτίου , το οποίο είναι ταχύτερη και φθηνότερη διαδικασία από εκείνη που χρησιμοποιείται για μονοκρυσταλλικά πάνελ.
Αυτό οδηγεί σε χαμηλότερη τελική τιμή αλλά και σε αντίστοιχη απόδοση (περίπου 17%-19%) . Ωστόσο, οι διαφορές μεταξύ μονο- και πολυκρυσταλλικών τύπων ηλιακών συλλεκτών δεν είναι τόσο σημαντικές και η επιλογή εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την ιδιαίτερη κατάστασή σας. Η πρώτη επιλογή προσφέρει ελαφρώς υψηλότερη αποδοτικότητα χώρου σε ελαφρώς υψηλότερη τιμή, αλλά οι εξόδους ισχύος είναι βασικά οι ίδιες.
Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ 2ης γενιάς
Αυτά τα κύτταρα είναι διαφορετικοί τύποι ηλιακών κυψελών λεπτής μεμβράνης και χρησιμοποιούνται κυρίως για φωτοβολταϊκούς σταθμούς, ενσωματωμένους σε κτίρια ή μικρότερα ηλιακά συστήματα .
Λεπτά ηλιακά κύτταρα (TFSC)
Λεπτά ηλιακά κύτταρα (TFSC)
Αν ψάχνετε για μια λιγότερο δαπανηρή επιλογή, ίσως να θέλετε να ψάξετε σε λεπτό φιλμ. Τα Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ από λεπτό υμένιο κατασκευάζονται τοποθετώντας ένα ή περισσότερα φιλμ φωτοβολταϊκού υλικού (όπως πυρίτιο, κάδμιο ή χαλκό) σε ένα υπόστρωμα. Αυτοί οι τύποι ηλιακών συλλεκτών είναι οι ευκολότεροι να παράγουν και οι οικονομίες κλίμακας τους καθιστούν φθηνότερες από τις εναλλακτικές λύσεις λόγω του λιγότερου υλικού που απαιτείται για την παραγωγή τους.
Είναι επίσης ευέλικτες – που ανοίγουν πολλές ευκαιρίες για εναλλακτικές εφαρμογές – και επηρεάζονται λιγότερο από τις υψηλές θερμοκρασίες. Το βασικό ζήτημα είναι ότι καταλαμβάνουν πολύ χώρο, καθιστώντας γενικά ακατάλληλο για οικιακές εγκαταστάσεις . Επιπλέον, φέρουν τις μικρότερες εγγυήσεις, επειδή η διάρκεια ζωής τους είναι μικρότερη από τον μονοκρυσταλλικό και πολυκρυσταλλικό τύπο ηλιακών συλλεκτών. Ωστόσο, μπορεί να είναι μια καλή επιλογή να επιλέξετε ανάμεσα στους διάφορους τύπους ηλιακών συλλεκτών όπου υπάρχει διαθέσιμος χώρος.
Άμορφο ηλιακό κύτταρο πυριτίου (A-Si)
Χρησιμοποιήσατε ποτέ μια αριθμομηχανή τσέπης με ηλιακή ενέργεια; Ναί? Τότε έχετε δει σίγουρα αυτούς τους τύπους ηλιακών συλλεκτών πριν. Το άμορφο ηλιακό κύτταρο πυριτίου είναι μεταξύ των διαφόρων τύπων ηλιακών συλλεκτών, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως σε τέτοιους υπολογιστές τσέπης. Αυτός ο τύπος ηλιακού πλαισίου χρησιμοποιεί μια τριπλή τεχνολογία , η οποία είναι η καλύτερη από την ποικιλία λεπτών ταινιών.
Ακριβώς για να δώσουμε μια σύντομη εντύπωση για το τι σημαίνει “λεπτό”, σε αυτήν την περίπτωση, μιλάμε για ένα πάχος 1 μικρομέτρου (ένα εκατομμύριο του μέτρου). Με μόνο ποσοστό απόδοσης 7%, αυτά τα κύτταρα είναι λιγότερο αποτελεσματικά από αυτά κρυσταλλικού πυριτίου – που έχουν ποσοστό απόδοσης περίπου 18% – αλλά το πλεονέκτημα είναι το γεγονός ότι τα Α-Si-Cells έχουν σχετικά χαμηλό κόστος.
Ηλιακά Φωτοβολταϊκά πάνελ 3ης γενιάς
Οι ηλιακοί συλλέκτες τρίτης γενιάς περιλαμβάνουν μια ποικιλία τεχνολογιών λεπτού υμενίου, αλλά οι περισσότερες από αυτές βρίσκονται ακόμη στο στάδιο της έρευνας ή της ανάπτυξης . Ορισμένα από αυτά παράγουν ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιώντας οργανικά υλικά, άλλα χρησιμοποιούν ανόργανες ουσίες (για παράδειγμα το CdTe).
Biohybrid Solar Cell
Το ηλιακό κύτταρο Biohybrid είναι ένας από τους τύπους των ηλιακών συλλεκτών, ο οποίος βρίσκεται ακόμα στη φάση της έρευνας. Έχει ανακαλυφθεί από μια ομάδα εμπειρογνωμόνων στο Πανεπιστήμιο Vanderbilt. Η ιδέα πίσω από τη νέα τεχνολογία είναι να εκμεταλλευτεί το φωτοσύστημα 1 και έτσι να μιμηθεί τη φυσική διαδικασία της φωτοσύνθεσης . Σε περίπτωση που θέλετε να μάθετε περισσότερα για το πώς λειτουργεί το βιοϋβριδικό ηλιακό κύτταρο λεπτομερώς, διαβάστε περισσότερα για αυτό στο American Journal of Optics and Photonics. Εξηγεί λεπτομερέστερα πώς λειτουργούν αυτά τα κύτταρα. Πολλά από τα υλικά που χρησιμοποιούνται σε αυτό το κελί είναι παρόμοια με τις παραδοσιακές μεθόδους, αλλά μόνο με το συνδυασμό των πολλαπλών στρωμάτων του φωτοσυστήματος 1, η μετατροπή από χημική σε ηλεκτρική ενέργεια γίνεται πολύ πιο αποτελεσματική (μέχρι 1000 φορές πιο αποτελεσματική από τους τύπους 1ης γενιάς ηλιακούς συλλέκτες).
Κάμινιο ηλιακό κύτταρο Telluride (CdTe)
Μεταξύ της συλλογής διαφόρων τύπων ηλιακών συλλεκτών, αυτή η φωτοβολταϊκή τεχνική χρησιμοποιεί το τελουρίδιο του καδμίου , το οποίο καθιστά δυνατή την παραγωγή ηλιακών κυψελίδων με σχετικά χαμηλό κόστος και συνεπώς μικρότερο χρόνο αποπληρωμής (λιγότερο από ένα χρόνο). Από όλες τις τεχνολογίες ηλιακής ενέργειας, αυτή είναι αυτή που απαιτεί τη μικρότερη ποσότητα νερού για παραγωγή. Λαμβάνοντας υπόψη το χρόνο αποπληρωμής της μικρής ενέργειας, τα ηλιακά κύτταρα CdTe θα διατηρήσουν το αποτύπωμα άνθρακα όσο το δυνατόν χαμηλότερα . Το μόνο μειονέκτημα της χρησιμοποίησης του Telluride του καδμίου είναι το χαρακτηριστικό του ότι είναι τοξικό , όταν εισπνέεται ή εισπνέεται. Στην Ευρώπη ειδικότερα, αυτό είναι ένα από τα μεγαλύτερα εμπόδια που πρέπει να ξεπεραστούν, καθώς πολλοί άνθρωποι ανησυχούν πολύ για τη χρήση της τεχνολογίας πίσω από αυτό το είδος ηλιακού πίνακα.
Συγκεντρωμένα φωτοκύτταρα (CVP και HCVP)
Συγκεντρωμένα φωτοβολταϊκά κύτταρα παράγουν ηλεκτρική ενέργεια όπως ακριβώς συμβαίνουν τα συμβατικά φωτοβολταϊκά συστήματα. Αυτοί οι τύποι ηλιακών συλλεκτών πολλαπλών διασταυρώσεων έχουν ποσοστό απόδοσης μέχρι 41% , το οποίο, μεταξύ όλων των φωτοβολταϊκών συστημάτων, είναι το υψηλότερο μέχρι στιγμής.
Μονοκρυσταλλικά και πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ: τι πρέπει να γνωρίζετε
Όταν αξιολογείτε ηλιακούς συλλέκτες για το φωτοβολταϊκό σας σύστημα (PV), θα συναντήσετε δύο κύριες κατηγορίες επιλογών πάνελ: μονοκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ (μονο) και πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ (πολυ). Και οι δύο τύποι πάνελ παράγουν ενέργεια από τον ήλιο, αλλά υπάρχουν μερικές βασικές διαφορές που πρέπει να γνωρίζετε.
Μονοκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ και πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ: όλα αφορούν τα ηλιακά κύτταρα – κυψέλες
Τόσο τα μονοκρυσταλλικά όσο και τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ εξυπηρετούν την ίδια λειτουργία στο συνολικό ηλιακό φωτοβολταϊκό σύστημα: συλλαμβάνουν ενέργεια από τον ήλιο και την μετατρέπουν σε ηλεκτρική ενέργεια. Και τα δύο είναι κατασκευασμένα από πυρίτιο, το οποίο χρησιμοποιείται για ηλιακούς συλλέκτες επειδή είναι ένα άφθονο, πολύ ανθεκτικό στοιχείο. Πολλοί κατασκευαστές ηλιακών πάνελ παράγουν μονοκρυσταλλικά και πολυκρυσταλλικά πάνελ.
Τόσο τα μονοκρυσταλλικά όσο και τα πολυκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ μπορούν να είναι καλές επιλογές για το σπίτι σας, αλλά υπάρχουν βασικές διαφορές μεταξύ των δύο τύπων τεχνολογίας που πρέπει να κατανοήσετε πριν λάβετε την τελική σας απόφαση αγοράς ηλιακής ενέργειας. Η κύρια διαφορά μεταξύ των δύο τεχνολογιών είναι ο τύπος ηλιακού στοιχείου πυριτίου που χρησιμοποιούν: τα μονοκρυσταλλικά ηλιακά πάνελ έχουν ηλιακά στοιχεία κατασκευασμένα από ένα μόνο κρύσταλλο πυριτίου, ενώ οι πολυκρυσταλλικοί ηλιακοί συλλέκτες έχουν ηλιακά κύτταρα κατασκευασμένα από πολλά θραύσματα πυριτίου που λιώνουν μαζί. Περισσότερες πληροφορίες…
Δετέ τις βασικές κατηγορίες σε φωτοβολταικα
12v Φωτοβολταικά Πάνελ
Εύκαμπτα-Ημιεύκαμπτα Φ/Β πάνελ
24v Φωτοβολταικά Πάνελ
Χονδρική Φωτοβολταικών
Πακέτα Φωτοβολταικών Πάνελ
