不同類型的太陽能電池板,哪一種最適合您?如果您決定為最終設計購買太陽能電池板,但不知道哪一種最適合您?那么這篇文章是為你和那些想了解更多關于不同種類的太陽能電池板和光伏電池的信息和細節(jié)的人準備的。我們的平臺持續(xù)分享相關的課題,以下是一些目錄,您可以學習:
不同類型的太陽能電池板和光伏電池(如單晶、多晶、混合、薄膜光伏、太陽能電池板熱等)。
我們希望其中一些能幫助您做出正確的決定,而不會混淆選擇合適的太陽能電池板。
晶體硅 (c-Si) 是硅 (Si) 的一種晶體形式,廣泛用于光伏技術中晶體太陽能電池板(多晶和單晶 PV)的制造過程。幾乎 90% 的光伏技術基于硅,主要用于晶體硅太陽能電池板。
在光伏技術中使用硅有很多因素,但重要的是硅的純度,這意味著硅中的純度越高,太陽能電池板將太陽光轉化為電能作為輸出功率的能力就越強。晶體硅 (c-Si) 是多晶硅或多晶硅和單晶硅光伏電池的基礎,我們將在下面詳細討論。
“Mono”的意思是“單個”,顧名思義,單晶太陽能電池板電池是由單個純硅晶體制成的。它也被稱為單晶硅,因為曾經單晶用于制造提供太陽能電池板 (PV) 純度和整個 PV 模塊外觀均勻的陣列。單晶太陽能電池板(光伏電池)呈圓形,整個光伏組件中的硅晶棒看起來像圓柱形。
多晶和單晶 PV(光伏或太陽能電池板)的區(qū)別在于,單晶太陽能電池看起來呈圓柱形,邊緣呈圓形。
單晶太陽能電池板的效率為 15-20%,而最新的單晶太陽能電池板在實驗室中實現(xiàn)了 25% 的效率,21% 是經過驗證的效率。在美國,E20 系列的效率約為 20%,而 SunPower PV(光伏板)的 X 系列提供 21.5% 的效率。
單晶光伏(光伏或太陽能電池板)需要的空間最少,并且只占屋頂的一小塊區(qū)域。
單晶太陽能電池板的平均壽命約為 25 年,而其他光伏電池板制造商聲稱其預期壽命為 25 至 30 年。
在同等光照條件下,其性能優(yōu)于多晶硅。此外,單晶太陽能電池板產生的電能是薄膜太陽能電池板的四倍。
簡而言之,單晶太陽能電池板是最有效的光伏組件,市場上最流行的技術,普遍可用,占用屋頂面積最少,易于使用和更換。
單晶太陽能電池板價格昂貴。與薄膜太陽能光伏組件或多晶太陽能電池板相比,單晶光伏電池板的初始成本太高且昂貴。
由于它是由單晶硅制成的,因此太陽能電池板的部分覆蓋區(qū)域被雪、污垢或陰影覆蓋,可能會破壞整個光伏電路。
大量的純硅最終成為廢物。為了制造大圓柱形的硅晶片和陣列(一種用于制造單晶硅的工藝,稱為 Czochralski 工藝),將光伏電池的四個末端從硅錠上切掉,這會導致大量純硅廢料。
當溫度升高時,它往往更有效,即在溫暖的天氣和充足的陽光下效果更好,但對于大多數房主來說,這并不是一個重要的事實。
“Poly”的意思是“許多或多個”。顧名思義,它由許多不同的純硅晶體制成,結合在一起制成太陽能或光伏電池。這些電池的形狀是矩形的,與單晶太陽能電池板相比,需要的硅更少,這使得它們更便宜,但它們的效率也低于單晶光伏電池(大約 13.5-17%。它也被稱為多晶硅或多晶硅硅并于 1981 年首次投放市場。
為了制造多晶 PV(光伏)電池,將純硅原料熔化并倒入方形模具中,冷卻并切割成完美方形的晶片和陣列。有一個隨機排列的多晶太陽能電池板,反射一些光線,所以看起來更藍一些。如今,多晶太陽能電池板價格回落,在美國、英國、澳大利亞等當地市場再次受到歡迎。
多晶太陽能電池板的耐熱性較低(這意味著與單晶太陽能光伏組件相比,它們在高溫下的性能較低。因為熱量可能會干擾太陽能電池板并縮短其壽命)。然而,對于大多數房主和太陽能電池板購買者來說,這并不是一個重要的事實,他們在設計太陽能電池板安裝布局時并沒有考慮到這一點。
多晶太陽能電池板的效率約為 13.5-17%。這在技術上意味著如果 100W 的太陽能勢能撞擊太陽能電池板,那么其輸出將是大約 13.5W 到 17Watts 太陽能產生的電能。因此,它的效率略低于單晶太陽能電池板。
與單晶太陽能電池板相比,多晶光伏組件的相同表面(尺寸)會產生更少的功率(但并非總是如此)。
與薄膜和單晶太陽能電池板相比,它在優(yōu)雅(需要時)方面不適合使用,因為它沒有統(tǒng)一的外觀,只有隨機和奇怪的藍色。
為光伏 (PV) 技術制造多晶硅帶和箔的過程。在這個過程中,高溫電阻絲被拉過熔融的硅,形成多晶硅晶體薄帶。然后將這些非常薄的帶切割成不同的長度,形成光伏電池和太陽能電池。采用 String Ribbon 技術制造的太陽能電池板看起來與傳統(tǒng)的多晶光伏電池板相同。該工藝最初是在 1970 年代由 Mobil-Tyco、Solar Energy Corp 和 The Evergreen Solar 開發(fā)的,后者是使用串帶技術制造太陽能電池的主要制造商。請注意,String Ribbon PV 面板也是由多晶硅制成的。
(2)串帶式太陽能電池板效率約為 13-14%(而在實驗室中,研究人員實現(xiàn)了 18-19% 的效率)
薄膜太陽能電池 (TFSC) 也稱為薄膜光伏電池 (TFPV) 或非晶光伏模塊。在金屬、玻璃、塑料等基板上集成一層或多層PV材料或薄膜(TF)是制造薄膜太陽能電池板的基本工藝,它是第二代太陽能電池。薄膜的厚度從幾納米 (nm) 到幾微米 (μm) 不等,而更薄的薄膜已被開發(fā)出來。第一代結晶硅太陽能電池 (c-SI) 使用高達 200 μm 的硅晶片。
以下是第三代薄膜太陽能電池,它們根本無法商業(yè)化,研究人員希望(很快)夢想成真。
薄膜太陽能電池板比傳統(tǒng)的晶體硅太陽能電池 (c-SI) 技術更便宜但效率更低。然而,最近的技術發(fā)展驗證了碲化鎘 (CdTe) 和銅銦鎵硒 (CIGS/CIS) 的實驗室電池效率高達 20%。
它還具有靈活的形式,可用于多種用途和應用,并且在空間不是問題的情況下使用時有意義。
非晶硅太陽能電池是硅薄膜太陽能電池板的一個子類別,最近在市場上很受歡迎。因為它們需要少于(例如 1%)用于晶體太陽能電池的硅,并且效率低于多晶或單晶太陽能電池板(約 5-6%)。
為了制造非晶硅太陽能電池,一層或多層光伏材料被夾在基板上作為氣體噴霧,這被稱為“氣相沉積”。
碲化鎘薄膜太陽能電池板基于碲化鎘,是唯一的 PV(光伏)技術,與大部分市場的硅晶體太陽能電池板相比,它具有成本效益,尤其是在多千瓦系統(tǒng)中。這些太陽能電池板的效率往往在 9-11% 之間。
柔性銅銦鎵硒光伏電池的商業(yè)化生產于 2011 年在德國開始。它們由銅、銦、鎵和硒化物制成,集成在塑料或玻璃等基板上,背面有陽極和陰極(電極),前端收集電氣輸出功率。CIGS 或 CIS 太陽能電池板電池具有高溫耐受性,在溫暖的氣候下工作得更好,因此當電池沉積在玻璃上時,它們的工作效果更好。
CIGS 太陽能電池板的效率通常在 11-14% 范圍內運行。然而,國家可再生能源實驗室研究團隊取得的最高值是 19.9%,而截至 2013 年 10 月取得的最佳效率也是 20.8%。此外,EMPA(瑞士聯(lián)邦材料科學與技術實驗室)的科學家們在柔性聚合物箔上開發(fā)了 CIGS 電池,其效率達到了 20.4% 的新紀錄。
預計這一點,許多其他薄膜太陽能電池板仍在研究中并逐漸成長發(fā)展。在接下來的幾天里,您可能會聽到更多關于這些發(fā)展的意外和有趣的消息。
這不是什么新鮮事,但它們可能是薄膜或硅晶體太陽能電池板或兩者兼而有之,采用屋頂瓦片的形狀或設計所需的形狀。BIPV(光伏建筑一體化)被設計成建筑物的一部分,如墻壁、屋頂、外墻、窗戶和其他可能適合光伏材料的東西(太陽能瓦是最好的光伏建筑一體化 [BIPV])。它看起來很漂亮很漂亮,但是漂亮的東西也很貴;)。
BIPV:建筑集成光伏板不幸的是,與其他 PV(光伏)電池和面板相比,構建集成光伏 BIPV 系統(tǒng)過于昂貴且效率較低。因此,不建議房主或小規(guī)模用戶集成 BIPV 系統(tǒng),因為它們用于大型項目,例如拉斯維加斯附近沙漠中的 10MW 工廠。
這是一個不同的光伏或太陽能系統(tǒng),而不是上面的解釋。它們不發(fā)電,而是將太陽能轉化為所需的熱量,以加熱游泳池的水或在家中的一般用途。也很高興知道一些太陽能熱或光伏電池板甚至可以用于供暖和空調。
有機材料(一種半導體材料,其特性介于絕緣體和導體之間并用于導電)與無機高電子傳導材料夾在中間以形成光伏(PV)層。其效率大于單一材料層,兼具有機和無機半導體的優(yōu)勢。混合光伏電池通過 R2R 工藝(卷對卷或 Real-to-Real 工藝:在柔性塑料卷或金屬片和箔上制造電子元件和設備)以及開發(fā)太陽能轉換成本低。
可用的最高效的混合太陽能電池板是松下(原三洋)HIT 光伏模塊,其效率高達 18.6%,而且在屋頂上占用的空間也更少。混合太陽能電池板比多晶或單晶光伏電池板非常昂貴。如果您的屋頂空間很大,那么不建議使用混合太陽能電池板系統(tǒng),否則您會浪費金錢來產生與使用水晶太陽能電池板產生的相同的電力。
這將有點難以決定哪一個是最適合您的太陽能電池板,如果您甚至不了解光伏的基本知識,那么建議您聯(lián)系專家為您的特定情況選擇最好的太陽能電池板,但將討論典型問題,您將能夠獲得一些想法,這可能會幫助您選擇最適合您家庭使用的太陽能電池板。
由于它取決于許多因素,例如負載要求,高峰日照時數的環(huán)境和地區(qū)以及用作備用電源的電池類型等。除此之外,單晶太陽能電池板的效率優(yōu)于多晶太陽能電池板,但它們很少比較昂貴。眾所周知,“成本和空間”是正確選擇光伏面板的主要因素,因此我們將簡要討論該主題。
由于我們大多數人的屋頂、窗戶等空間不大,因此薄膜太陽能電池板不適合您。不知不覺,但是水晶基太陽能電池板是最好的選擇,如果尺寸真的很重要,那么選擇最高額定輸出功率的太陽能電池板,因為相同尺寸的光伏電池板具有不同的額定值,例如 60W、150W、200W 等。
兩者都對您有好處,具有相同的優(yōu)點,除了單晶太陽能電池板更節(jié)省空間并且產生的電能比多晶硅電池少,但情況并非總是如此。
此外,對于相同的額定功率(例如 150W),單晶和多晶太陽能電池板將產生大致相同的電輸出功率(幾乎可以忽略不計的差異),但與單晶太陽能電池板相比,多晶硅將占用更多空間。
光伏面板價格通常以每瓦成本 ($/Watt) 的形式列出。如果您想獲得每額定功率最便宜的價格,那么您必須比較市場和互聯(lián)網上可用的不同單晶和多晶太陽能電池板的價格。例如騰暉太陽能電池板(型號為 TP660P-235)是最便宜的光伏電池板,額定功率約為 235W,價格為 183 美元。因此,每瓦的價格變?yōu)?0.75 美元。另一方面,EcoSolargy 太陽能電池板 (ECO230S156P-60) 是一種更昂貴的光伏電池板,其額定功率為 230W,每瓦的價格約為 1 美元。
光伏制造商對太陽能電池板的保修期約為 25-30 年。但請記住,隨著時間的推移,太陽能電池板的性能會逐漸下降,當它接近到期時,整體性能仍保持 80%。因此,不要在太陽能電池板輸出功率上妥協(xié),讓您設計的太陽能電池板安裝系統(tǒng)可靠。再次!不要購買便宜的光伏面板,否則您將不得不再次付出代價!
最后,一批新的電子書,全是跟零碳建筑、零能耗建筑相關的書籍分享給大家,感興趣的朋友請查閱微信公眾號“零能耗與零碳建筑”回復關鍵詞“我要獲得書籍”。
下面是廣告地帶,我們是專注于被動房和零碳建筑的平臺,如果你有被動房或者零碳建筑可以來本平臺洽談合作: