Unterschied zwischen Poly-Sonnenkollektoren und Mono-Sonnenkollektoren

Basierend auf dieser Technologie werden Solarmodule in zwei große Gruppen unterteilt: kristalline und Dünnschicht-Solarmodule. Kristallplatten sind in Mono- und Polykristalline unterteilt. In der Vergangenheit war es richtig, dass monokristalline Panels effektiver waren als polykristalline Panels mit der gleichen Leistung. Heute ist dieser Unterschied dank der entwickelten Technologie verschwunden. Ihre Effizienz ist die gleiche. Man kann sagen, dass polykristalline Panels besser mit diffuser Strahlung arbeiten, wohingegen monokristalline Solarzellen bei direktem Sonnenlicht eine bessere Kapazität aufweisen. Dies sind jedoch minimale Abweichungen.

Was ist eine polykristalline Solarzelle??

Wenn beim Züchten von Kristallen größere Kristalle gebildet werden (normalerweise 6, die üblicherweise ausgerichtet sind), und aus einem solchen Kristallblock die Platten geschnitten werden, um eine Solarzelle herzustellen, werden solche Zellen als polykristalline oder multikristalline Zellen bezeichnet. Die polykristalline Zelle, die an ihrer hellen oder dunkelblauen Farbe erkennbar ist, ist kein Monochrom und einige Zellen sind heller und einige dunkler. Bei polykristallinen Solarzellen sind die Ecken nicht gerundet. Zellfarbunterschiede entstehen durch den Produktionsprozess. Multikristalline Siliziumzellen sind wirtschaftlicher als monokristalline. Die Herstellung dieser Zellen erfolgt so, dass flüssiges Silizium in Formen gegossen wird, die in die Platten geschnitten werden. Nach der Verfestigung bilden sich kristalline Strukturen und Fehler an den Grenzen, wodurch der Wirkungsgrad auf 10 bis 14% reduziert wird und die erwartete Lebensdauer zwischen 20 und 25 Jahren liegt.

Was ist einkristallines Sonnenkollektor??

Wenn das gesamte Zellvolumen nur aus einem Kristall besteht, handelt es sich bei einer solchen Zelle um eine monokristalline Siliziumzelle. Eine typische monokristalline Solarzelle hat eine dunkle schwarze Farbe, und die Winkel der Solarzelle werden normalerweise aufgrund des Herstellungsprozesses und der Natur von monokristallinem Silizium aufgerundet. Als Solarmodule den ersten Boom auf dem Markt erlebten, glaubte man, dass monokristalline Solarmodule besser sind als polykristalline Solarmodule. Dafür gibt es mehrere Gründe. In der Vergangenheit hatten monokristalline Solarzellen eine höhere Effizienz und waren aktueller und zugänglicher als polykristalline Solarmodule. Der weit verbreitete Glaube, monokristalline Solarmodule seien besser als polykristalline Solarmodule, trifft jedoch einfach nicht zu. Jeder Hersteller von Solarmodulen und Solarmodulen sollte ohne Verallgemeinerung einzeln verglichen werden. Monokristallines Silizium wird meistens nach dem Czochralski-Verfahren oder der Floating-Zone-Technologie hergestellt. Die Herstellung von monokristallinem Silizium ist zwar teurer, aber der Wirkungsgrad der Zelle ist höher und liegt zwischen 13 und 17% und kann als die effizienteste Photovoltaikzelle bei gutem kommerziellen Einsatz und gutem Licht angesehen werden. Der größte Nachteil besteht darin, dass es sich bei dem Halbleiter um eine indirekte gesperrte Bandbreite handelt, wodurch größere Schichten aktiver Schichten erforderlich sind, um die Nutzung von Sonnenstrahlungsenergie zu maximieren. Die Lebenserwartung beträgt 25 bis 30 Jahre und die Ausgangsleistung nimmt im Laufe der Jahre ab. Nach 25 Jahren sind es also etwa 80% der Leistung.

Unterschied zwischen mono- und polykristallinen Solarzellen

1. Zusammensetzung von Mono- und Poly-Solarzellen

Im Falle einer monokristallinen Zelle besteht jede Zelle aus einem Stück Siliziumkristall. Einkristalline Stifte werden aus dem geschmolzenen Silizium extrahiert und in dünne Platten (Vafers) geschnitten. Polykristalline Zellen bestehen aus flüssigem Silizium, das in Blöcke gegossen wird, die dann in Platten geschnitten werden. Während der Verfestigung des Materials bilden sich kristalline Strukturen unterschiedlicher Größe, wo an den Grenzen Fehler auftreten.

2. Farbe von Mono- und Poly-Solarzellen

Monokristalline Zellen sind dunkelschwarz. Polykristalline Zellen sind hell oder dunkelblau.

3. Effizienz von Mono- und Poly-Solarzellen

Der Umwandlungswirkungsgrad für einen monokristallinen Zelltyp reicht von 13 bis 17%, und es kann allgemein gesagt werden, dass in einem breiten kommerziellen Einsatz und bei gutem Licht die effizienteste Photovoltaikzelle ist. Polykristalline Zellen haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad von 10 bis 14%..

4. Dauer von Mono- und Poly-Solarzellen

Die erwartete Lebensdauer monokristalliner Zellen beträgt typischerweise 25 bis 30 Jahre, während sie für Polykristalline 20 und 25 Jahre beträgt. Natürlich verschlechtert sich die Ausgangsleistung, wie bei allen Photovoltaikzellen, im Laufe der Jahre.

5. Herstellung von Mono- und Poly-Solarzellen

Bei monokristallinen Zellen ist der Herstellungsprozess kompliziert und erfordert mehr Energie als bei polykristallinen Zellen, so dass das polykristalline Modul auch billiger ist. Bis vor kurzem (2000) wurde die Technologie der Herstellung von monokristallinem Silizium durch das sogenannte Czochralski-Verfahren oder die Float-Zone-Technologie dominiert. Die Herstellung von monokristallinem Silizium ist zwar teurer, die Zelleneffizienz jedoch höher. Diese Technologie verliert mit der Technologie von multikristallinem Silizium (Mc-Si) heute zunehmend an Bedeutung. Die Vorteile von multikristallinem Silizium sind geringere Kapitalinvestitionen für die Erzeugung der Wellen (dünne Platte aus Halbleitermaterial), höhere Siliziumausnutzung durch Verwendung von quadratischen Volumina, die die aktivere Oberfläche des Moduls im Vergleich zur runden oder quasi-runden Form ergeben Form einer monokristallinen Wellenlänge. Die Mc-Si-Technologie erleichtert die Herstellung großer Zellenflächen von 150 × 150 und 200 × 200 mm, was die Installation in Modulen vereinfacht.

6. Kosten für Mono- und Poly-Solarzellen

Monokristalline Verkäufe sind typischerweise teurer.

Mono vs. Polykristallin: Vergleichstabelle

Zusammenfassung von Mono- und Poly-Solarzellen

• Monokristalline Siliziumzellen können 1000 W / m konvertieren² der Sonnenstrahlung in 140 W Strom mit einer Zelloberfläche von 1 m². Für die Herstellung von monokristallinen Si-Zellen wird absolut reines Halbleitermaterial benötigt. Einkristalline Stifte werden aus dem geschmolzenen Silizium extrahiert und in dünne Fliesen geschnitten. Diese Herstellungsweise hat einen relativ hohen Wirkungsgrad.
• Die polykristallinen Siliziumzellen können 1000 W / m konvertieren² Sonneneinstrahlung auf 130 W elektrische Energie mit einer Zelloberfläche von 1 m². Die Herstellung dieser Zellen ist wirtschaftlicher. Das Silizium wird in Blöcke gegossen, die dann in die Platten geschnitten werden. Diese Zellen haben eine geringere Effizienz.