Все про Солнечную панель из монокристаллического кремния

Эффективность фотоэлектрического преобразования солнечных панелей из монокристаллического кремния составляет около 15%, а максимальная — 24%, что является самой высокой эффективностью фотоэлектрического преобразования среди всех типов солнечных панелей, но стоимость производства настолько высока, что ее нельзя широко использовать в больших масштабах. количество использование. Эта информация была актуальна до 2012 года. На 2022 год эффективность солнечных панелей из монокристаллического кремния, в лабораторных условиях того что производят, или планируют выпустить в этом году, уже составляет от 19 %, а максимальная 33%. Что говарит о том что эта технология не находится на одном месте, а развивается и модернизируется. Находятся новые доработки хим состава, которые позволяют получать более эффективные модули.  Поскольку монокристаллический кремний обычно герметизируется закаленным стеклом и водонепроницаемой смолой, он прочен и долговечен со сроком службы обычно 15 лет и максимум 25 лет. На сегодняшний день, срок жизни солнечных панелей, находится на том же уровне, хоть есть те кто любят завышать время жизни модулей, оно остается в тех же пределах. Причем 15 лет это не обязательно минимальный порог.


Китайское название: 单晶硅太阳能板
Английское название: monocrystalline silicon solar pane
Солнечный свет падает на полупроводниковый p-n-переход, образуя новую пару дырка-электрон. Под действием электрического поля p-n-перехода дырки перетекают из n-области в p-область, а электроны перетекают из p-области в p-область. область n. После включения цепи образуется ток . Так работают солнечные панели с фотоэлектрическим эффектом .

моно клетки до 2012 года менее эффективные
моно клетки до 2012 года менее эффективные
моно клетки после 2012 года более эффективные
моно клетки после 2012 года более эффективные
моно клетки после 2012 года более эффективные
моно клетки после 2012 года более эффективные

Введение материала

1. Стекло: закаленное стекло с текстурой из ультра белой ткани толщиной 3,2 мм, светопропускание более 91% в диапазоне длин волн спектральной характеристики солнечных элементов (320-1100 нм),

Он устойчив к ультрафиолетовому излучению, а светопропускание способность не снижается. Детали из закаленного стекла выдерживают удар ледяных шаров диаметром 25 мм со скоростью 23 м/с.
2. EVA: Высококачественная пленка EVA толщиной 0,5 мм используется в качестве герметика для солнечных элементов и связующего вещества со стеклом и TPT. Обладает высокой пропускающей способностью и омолаживающей способностью.
Солнечные панели

Требования к характеристикам пленки EVA для упаковки солнечных элементов после отверждения:

Светопропускание более 90%, степень сшивки более 65-85%, прочность на отрыв (Н/см), стекло/пленка более 30, ТРТ/пленка более 15, термостойкость: высокая температура 85 ℃, низкая температура -40 ℃. ,
3. TPT: к задней стороне солнечного элемента предъявляются основные требования, такие как устойчивость к старению, коррозионная стойкость, устойчивость к ультрафиолетовому излучению и герметичность.
4. Рама: Используемая рама из алюминиевого сплава обладает высокой прочностью и устойчивостью к механическим воздействиям.

Модели и Характеристики монокристаллических панелей на 2012 год

модель
 W
пиковое U
пиковый I
Холостое U
ток КЗ
Размер пенели
масса
 КПД
сол. батарея
Кол. ячеек
SFM300
300 Вт
34,56 В
8,69 А
42В
9.03А
1956×996×50мм
22 кг
17,30%
156*156мм
72 шт.
SFM290
290 Вт
34,56 В
8,40 А
42В
8,73 А
1956×996×50мм
22 кг
16,60%
156*156мм
72 шт.
SFM280
280 Вт
34,56 В
8.11А
42В
8.43А
1956×996×50мм
22 кг
16%
156*156мм
72 шт.
SFM230
230 Вт
25,92 В
8,88 А
32,4 В
9.23А
1476×991×50мм
18 кг
17,50%
156*156мм
54 шт.
SFM220
220 Вт
25,92 В
8.49А
32,4 В
8,82 А
1476×991×50мм
18 кг
16,70%
156*156мм
54 шт.
SFM210
210 Вт
25,92 В
8.11А
32,4 В
8.43А
1476×991×50мм
18 кг
16%
156*156мм
54 шт.
SFM190
190 Вт
34,56 В
5,5 А
42В
5,72 А
1580×808×35мм
15 кг
17%
125*125мм
72 шт.
SFM185
185 Вт
34,56 В
5,34 А
42В
5,55 А
1580×808×35мм
15 кг
16,50%
125*125мм
72 шт.
SFM180
180 Вт
34,56 В
5.21А
42В
5.41А
1580×808×35мм
15 кг
16%
125*125мм
72 шт.
SFM150
150 Вт
17,28 В
8,69 А
21,6 В
9.03А
1476×671×35 мм
11,5 кг
17,20%
156*156мм
36ПК
SFM145
145 Вт
17,28 В
8,40 А
21,6 В
8,73 А
1476×671×35 мм
11,5 кг
16,60%
156*156мм
36ПК
SFM140
140 Вт
17,28 В
8.11А
21,6 В
8.43А
1476×671×35 мм
11,5 кг
16%
156*156мм
36ПК
SFM130
130 Вт
34,56 В
3,77 А
42В
3,92 А
1076×806×35 мм
8 кг
17,50%
125*83,3 мм
72 шт.
SFM125
125 Вт
34,56 В
3,62 А
42В
3,76 А
1076×806×35 мм
8 кг
16,70%
125*83,3 мм
72 шт.
SFM120
120 Вт
34,56 В
3,48 А
42В
3,61 А
1076×806×35 мм
8 кг
16%
125*83,3 мм
72 шт.
SFM100
100 Вт
17,28 В
5,79 А
21,6 В
6.02А
1196×541×35мм
7,8 кг
17,80%
125*125мм
36ПК
SFM95
95 Вт
17,28 В
5,50 А
21,6 В
5,72 А
1196×541×35мм
7,8 кг
17%
125*125мм
36ПК
SFM90
90 Вт
17,28 В
5.21А
21,6 В
5.41А
1196×541×35мм
7,8 кг
16%
125*125мм
36ПК
SFM75
75 Вт
17,28 В
4,35 А
21,6 В
4,52 А
770×665×35 мм
5 кг
17,20%
156*78 мм
36ПК
SFM70
70 Вт
17,28 В
4,06 А
21,6 В
4,22 А
770×665×35 мм
5 кг
16%
156*78 мм
36ПК
SFM65
65 Вт
17,28 В
3,77 А
21,6 В
3,92 А
835×540×35мм
4,8 кг
17,40%
125*83,3 мм
36ПК
SFM60
60 Вт
17,28 В
3,48 А
21,6 В
3,61 А
835×540×35мм
4,8 кг
16%
125*83,3 мм
36ПК
SFM50
50 Вт
17,28 В
2,9 А
21,6 В
3,01 А
630×540×30мм
3,8 кг
17,80%
125*62,5 мм
36ПК
SFM45
45 Вт
17,28 В
2,61 А
21,6 В
2,71 А
630×540×30мм
3,8 кг
16%
125*62,5 мм
36ПК
SFM30
30 Вт
17,28 В
1,74 А
21,6 В
1,81 А
435×540×30
3,2 кг
16%
125*41,7 мм
36ПК
SFM25
25 Вт
17,28 В
1,45 А
21,6 В
1,51 А
645×285×30мм
2,8 кг
17,80%
125*31,25 мм
36ПК

Расчет мощности

Солнечная система выработки электроэнергии переменного тока состоит из солнечных панелей, контроллеров заряда, инверторов и аккумуляторов; солнечная система выработки электроэнергии постоянного тока не включает инвертор. Чтобы система выработки солнечной энергии могла обеспечить достаточную мощность для нагрузки, необходимо разумно выбирать каждый компонент в соответствии с мощностью электроприбора. Возьмите выходную мощность 100 Вт и используйте ее в течение 6 часов в день в качестве примера, чтобы представить метод расчета:

1. Сначала рассчитайте потребляемые в сутки ватт-часы (включая потери инвертора):
Если эффективность преобразования инвертора составляет 90%, то при выходной мощности 100 Вт фактическая требуемая выходная мощность должна составлять 100 Вт/90%=111 Вт; если инвертор используется 5 часов в день, потребляемая мощность составляет 111 Вт*5. часы = 555 Втч.
2. Рассчитайте солнечную панель:
В соответствии с ежедневным эффективным временем солнечного света в 6 часов, а также с учетом эффективности зарядки и потерь в процессе зарядки, выходная мощность солнечной панели должна составлять 555 Втч/6 часов/70%=130 Вт. Среди них 70% — это фактическая мощность, используемая солнечной панелью в процессе зарядки.
Область применения
1. Источник солнечной энергии пользователя: (1) Небольшой источник питания мощностью от 10 до 100 Вт, используемый для военной и гражданской жизни в отдаленных районах без электричества, таких как плато, острова, пастбищные районы, пограничные посты и т. д., например, освещение, телевизор, магнитофоны и т. д.; (2) 3-5 кВт бытовая система выработки электроэнергии, подключенная к сети на крыше; (3) фотоэлектрический водяной насос: он может решить проблему питья и орошения глубоких колодцев в районах без электричества.
2. Поле движения: например, маяки, сигнальные огни движения/железнодорожных путей, предупреждающие/сигнальные огни движения, уличные фонари Юйсян, высотные огни препятствий, беспроводные телефонные будки на шоссе/железнодорожных дорогах, автономный источник питания для смены дороги и т. д.
3. Поле связи/коммуникации: необслуживаемая микроволновая релейная станция на солнечных батареях, станция технического обслуживания оптических кабелей, система электропитания для вещания/связи/пейджинговой связи, фотоэлектрическая система для сельской телефонной связи, небольшая машина связи, источник питания GPS для солдат и т. д.
4. Нефтяная, морская и метеорологическая области: системы катодной защиты солнечных батарей для нефтепроводов и затворов резервуаров, аварийные источники питания для нефтяных буровых платформ, морское оборудование для обнаружения, оборудование для метеорологических/гидрологических наблюдений и т. д.
5. Источник питания для бытовых ламп: таких как садовые лампы, уличные фонари, переносные лампы, лампы для кемпинга, лампы для альпинизма, лампы для рыбалки, лампы черного света, лампы для постукивания, энергосберегающие лампы и т. д.
6. Фотоэлектрическая электростанция: независимая фотоэлектрическая электростанция мощностью 10 кВт-50 МВт, дополнительная ветрово-солнечная (дизельная) электростанция, различные крупные зарядные станции для парковки и т. д.
7. Солнечное строительство: сочетание производства солнечной энергии и строительных материалов позволит крупным зданиям в будущем достичь самодостаточности в электричестве, что является основным направлением развития в будущем.
8. Другие области включают: (1) совместимость с автомобилями: автомобили на солнечных батареях/электромобили, оборудование для зарядки аккумуляторов, автомобильные кондиционеры, вентиляторы, коробки для холодных напитков и т. д., (2) производство солнечного водорода и системы рекуперации энергии на топливных элементах. ; (3) питание оборудования для опреснения морской воды; (4) спутники, космические корабли, космические солнечные электростанции и т. д.
 На момент публикации, монокристаллические солнечные панели стали приобретаться куда реже чем это было на момент 2012 года. Так как до многих наконец таки стало доходить, что за счет своей технологии, в больших масштабах, они позволяют сэкономить на площади. Да и мощности с них не получить как это описывали раньше некоторые авторы чем по сравнению с поликристаллическим кремнием.
 А самое главное преимущество моно от поли, это их более однородная структура, которая не так сильно деградирует с годами как поликристалл. А переплачивать за это от 20 до 30 $ уже не всем хочется. По этому монокристаллические солнечные панели стали меньше рассматривать для возведения домашних СЭС.
 Да и ранее я про это не говорил вроде и не писал, но толеранс у монокристаллических солнечных панелей, куда меньше чем у поликов, отсюда они стабильнее в плане солнечных аномалий, и в Хай вольтаже напряжение повышается не так сильно как у поликов. Отсюда при более точной установке солнечных панелей и подбору их по вольтажу, шанс что произойдет форс-мажор, куда более минимален.

The photovoltaic conversion efficiency of monocrystalline silicon solar panels is about 15%, and the maximum is 24%, which is the highest photovoltaic conversion efficiency among all types of solar panels, but the production cost is so high that it cannot be widely used on a large scale. amount of use. This information was current until 2012. For 2022, the efficiency of solar panels made of single-crystal silicon, in laboratory conditions of what they produce, or plan to release this year, already ranges from 19%, and the maximum is 33%. What says that this technology is not in one place, but is developing and modernizing. There are new improvements in the chemical composition, which make it possible to obtain more efficient modules. Since monocrystalline silicon is usually sealed with tempered glass and waterproof resin, it is strong and durable, with a service life of typically 15 years and a maximum of 25 years. Today, the lifetime of solar panels is at the same level, although there are those who like to overestimate the lifetime of modules, it remains within the same limits. Moreover, 15 years is not necessarily the minimum threshold.

Chinese name: 单晶硅太阳能板
English name: monocrystalline silicon solar pane
Sunlight falls on a semiconductor p-n junction, forming a new hole-electron pair. Under the action of the electric field of the p-n junction, holes flow from the n-region to the p-region, and electrons flow from the p-region to the p-region. area n. After switching on the circuit, a current is generated. This is how solar panels work with the photovoltaic effect.

mono cells until 2012 less effective
mono cells after 2012 are more effective
mono cells after 2012 are more efficient
Material introduction

1. Glass: 3.2mm ultra white fabric texture tempered glass, light transmission over 91% in the solar cell spectral response wavelength range (320-1100nm),

It is resistant to UV radiation, and the light transmission ability is not reduced. Parts made of tempered glass withstand the impact of ice balls with a diameter of 25 mm at a speed of 23 m/s.
2. EVA: 0.5mm high quality EVA film is used as solar cell sealant and bonding agent with glass and TPT. It has a high transmittance and anti-aging ability.
Solar panels

Performance requirements of EVA film for solar cell packaging after curing:

Light transmission over 90%, cross-linking rate over 65-85%, peel strength (N/cm), glass/film over 30, TPT/film over 15, temperature resistance: high temperature 85℃, low temperature -40℃. ,
3. TPT: The back of the solar cell has basic requirements such as aging resistance, corrosion resistance, UV resistance, and sealing.
4. Frame: The aluminum alloy frame used has high strength and mechanical resistance.

Models and Characteristics of monocrystalline panels for 2012
model

Power calculation

Solar AC power generation system consists of solar panels, charge controllers, inverters and batteries; DC solar power generation system does not include an inverter. In order for the solar power generation system to provide enough power for the load, it is necessary to intelligently select each component according to the power of the electrical appliance. Take the output power of 100W and use it for 6 hours a day as an example to introduce the calculation method:

1. First calculate the watt-hours consumed per day (including inverter losses):
If the inverter conversion efficiency is 90%, when the output power is 100W, the actual required output power should be 100W/90%=111W; if the inverter is used 5 hours a day, the power consumption is 111W*5. hours = 555 Wh.
2. Calculate the solar panel:
According to the daily effective sunlight time of 6 hours, and taking into account the charging efficiency and losses during the charging process, the output power of the solar panel should be 555Wh/6 hours/70%=130W. Among them, 70% is the actual power used by the solar panel during the charging process.

Application area
1. User solar power source: (1) A small power supply of 10 to 100W, used for military and civilian life in remote areas without electricity, such as plateaus, islands, grazing areas, border posts, etc., such as , lighting, TV, tape recorders, etc.; (2) 3-5KW household power generation system connected to the roof grid; (3) photoelectric water pump: it can solve the problem of drinking and irrigating deep wells in areas without electricity.
2. Traffic field: such as beacons, traffic/railway signal lights, traffic warning/signal lights, Yuxiang street lights, high-altitude obstacle lights, highway/railway wireless phone booths, autonomous power supply for changing road, etc.
3. Field of Communication/Communication: solar-powered unattended microwave relay station, optical cable maintenance station, broadcast/communication/paging power supply system, rural telephone communication photovoltaic system, small communication vehicle, GPS power supply for soldiers, etc. d.
4. Petroleum, marine and meteorological fields: cathodic protection systems for solar panels for oil pipelines and tank gates, emergency power supplies for oil drilling platforms, marine detection equipment, meteorological / hydrological observation equipment, etc.
5. Power supply for household lamps: such as garden lamps, street lamps, portable lamps, camping lamps, climbing lamps, fishing lamps, black light lamps, tapping lamps, energy saving lamps, etc.
6. Photovoltaic power plant: 10KW-50MW independent photovoltaic power plant, additional wind-solar (diesel) power plant, various large parking charging stations, etc.
7. Solar building: The combination of solar energy production and building materials will allow large buildings in the future to achieve self-sufficiency in electricity, which is the main direction of development in the future.
8. Other areas include: (1) car compatibility: solar-powered/electric vehicles, battery charging equipment, car air conditioners, fans, cold drink boxes, etc., (2) solar hydrogen production and energy recovery systems on fuel cells. ; (3) power supply for seawater desalination equipment; (4) satellites, spacecraft, space solar power plants, etc.
At the time of publication, monocrystalline solar panels began to be purchased much less frequently than it was at the time of 2012. Since many finally began to realize that due to their technology, on a large scale, they allow saving on space. And you can’t get power from them as some authors described earlier than in comparison with polycrystalline silicon.
And the most important advantage of mono over poly is their more uniform structure, which does not degrade as much over the years as polycrystal. And not everyone wants to overpay for it from $ 20 to $ 30. Therefore, monocrystalline solar panels have become less considered for the construction of home solar power plants.
Yes, and I didn’t talk about it before, I didn’t seem to write about it, but the tolerance of monocrystalline solar panels is much less than that of polyks, hence they are more stable in terms of solar anomalies, and in High voltage the voltage rises not as much as polyks. Hence, with a more accurate installation of solar panels and their selection by voltage, the chance that force majeure will occur is much more minimal.

Автор: DmitriyN.

Администратор проектов Peling

Добавить комментарий