ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ СОЛНЕЧНЫЕ ПАНЕЛИ: принцип работы, бренды, преимущества и недостатки

Поликристаллические панели — это один из наиболее популярных типов солнечных панелей для домашних автономных СЭС из числа представленных сегодня на рынке. Они привлекают покупателей относительно демократичной ценой, большой вариацией размеров и мощности, эффективностью при работе в пасмурную погоду и при боковом освещении. В данном материале описан принцип действия «поликристалла», основные технические характеристики этого типа солнечных панелей, а также их плюсы и минусы при использовании в автономных солнечных станциях.

Поликристаллические панели — конструктивные особенности

Поликристаллические солнечные панели

Поликристаллические солнечные панели (также могут называться мультикристаллическими) отличаются наличием нескольких кристаллов кремния в одном фотоэлектрическом элементе — пластине. Данные кристаллы плавят в общей емкости для того, чтобы после поместить в заготовку (панель), где полученное вещество будет охлаждено.

Каждый фотоэлектрический элемент характеризуется квадратной формой и достаточно ярким синим оттенком (в отличие от монокристалла, который чаще всего черный).

Процесс производства поликристаллических солнечных панелей не отличается высокой технологической сложностью, из-за чего конечная стоимость такой продукции ниже, нежели у монокристаллических панелей.

К другим особенностям поликристаллических солнечных панелей следует отнести:

• высокий уровень экологичности — процесс производства предусматривает использование нескольких кристаллов, что позволяет уменьшить объем отходов, которые остаются после создания устройства;
• диапазон рабочих температур начинается от −40 °С и заканчивается +75 °С;
• поликристаллические модели отличаются более низким показателем термостойкости;
• температурный коэффициент у поликристаллов выше, чем у монокристаллических моделей;
• панели отличаются высоким уровнем мощности;
• чаще всего поликристаллические солнечные панели более простые в установке из-за наличия собственной структурной рамы.

«Поликристалл» может устанавливаться как на крыши частных домов, так и на земельный участок.

Принцип работы поликристаллических панелей

Поликристаллические панели и лучи солнца, которые падают на них

Поликристаллическая солнечная панель состоит из нескольких фотоэлектрических элементов, количество которых напрямую зависит от размера панели. Каждая отдельная ячейка содержит несколько кристаллов кремния, что позволяет им функционировать по принципу полупроводника.

Принцип работы устройства достаточно прост. Когда фотоны солнечного света попадают на поверхность материала, они передают свою энергию электронам, которые начинают передвигаться как электрический ток. Для работоспособности также предусмотрены два электрода, один из которых находится вверху и напоминает обычные провода, а другой —находится в нижней части панели и выполняет роль проводника. По внешнему виду он похож на фольгу.

Технические параметры, мощность и КПД поликристаллических панелей

Поликристаллические панели крупным планом

Рассматривая поликристаллические солнечные панели, следует обратить внимание на целый ряд важных технических характеристик, которые будут иметь непосредственное влияние на характер эксплуатации устройства.

Итак, к наиболее важным техническим параметрам следует отнести:

1. номинальное напряжение — всего есть два варианта панелей, на 12 В, которые состоят из 36 элементов в одном модуле, и на 24 В, когда элементов 60 или 72;
2. коэффициент мощности от температуры — под воздействием высоких температур панели неизменно будут терять часть своей мощности. 1° С прироста температуры приводит к снижению мощности от 0,45% до 25%. Такой же показатель характерен и для монокристаллических панелей;
3. деградация LID — за первый год деградация поликристаллов может достигать 2%, однако в последующие годы процесс замедляется и составляет в среднем 0,67%. Важно отметить, что для монокристалла показатель составляет 3% и 0,71% соответственно.

КПД поликристалла

Из-за технических особенностей эффективность поликристаллических солнечных панелей меньше, чем монокристаллических. Если у монокристалла КПД достигает 22–23%, то поликристалл характеризуется диапазоном 15–18%.

Поэтому для достижения одинаковой мощности в случае поликристалла потребуется больше используемой площади, чем при использовании монокристалла.

Мощность, размеры и вес

Мощность — это еще один важный параметр, который следует учитывать при выборе поликристаллических солнечных панелей. При этом чем выше мощность, тем больше будут габариты устройства, то есть размер и вес. Соотношение данных показателей может отличаться в зависимости от производителя, но не существенно.

В среднем соотношение мощности, размера и веса выглядят таким образом.

Важно отметить, что указанные показатели являются ориентировочными. На рынке присутствует большое количество моделей от различных производителей, которые могут несущественно отличаться друг от друга.

Преимущества и недостатки поликристаллических солнечных панелей

Поликристаллические солнечные панели в частном доме

Поликристаллические солнечные панели широко представлены на украинском рынке. Они неизменно пользуются популярностью благодаря целому ряду преимуществ, а именно:

1. выгодная стоимость — технологический процесс производстве не предусматривается выращивание кристаллов силикона, но их расплавку, что обходиться значительно дешевле для производителя. Поэтому цена на поликристаллические модели также существенно ниже, чем на монокристаллические;
2. эффективность при рассеянном свете — это важно для эффективной генерации энергии в пасмурные дни;
3. возможность монтажа на крыше — позволяет использовать панели, если возле дома недостаточно места для установки солнечной электростанции;
4. большая вариация размеров — покупатель может получить оптимальный показатель мощности, который будет подходить именно для его условий;
5. совместимость с инверторными аккумуляторными батареями;
6. экологичность — производственный процесс не требует большого количества энергии, к тому же после производства панели остается минимальное количество отходов;
7. долговечность — деградация LID осуществляется медленнее в сравнении с монокристаллическими панелями. При правильном использовании поликристалл будет эффективно работать после 20 лет эксплуатации. Однако важно отметить, что уровень мощности упадет на 15–20%.

Как и любая другая продукция, поликристаллические солнечные панели также имеют ряд недостатков, которые обязательно следует учесть перед покупкой. К ним следует отнести:

1. общий уровень эффективности — ККД поликристаллических солнечных панелей ниже монокристаллических в среднем на 5–8% из-за меньшей чистоты кремния в пластинах;
2. более низкая эргономичность — для достижения определенного уровня мощности с использованием поликристалла придется предусмотреть большую площадь для установки, чем при использовании монокристалла;
3. низкая температурная устойчивость — поликристаллические солнечные панели легче повреждаются под воздействием высоких температур;
4. неоднородный оттенок панелей — данная особенность никак не влияет на эффективность оборудования, однако может быть важна людям, которые беспокоятся о внешнем виде своего жилья.

Средние цены в Украине на поликристаллические солнечные панели

Поликристаллическая панель

Как уже было сказано, поликристаллические солнечные панели обладают более низкой стоимостью по сравнению с монокристаллическими. Но тип панели — это не единственный фактор, который влияет на цену. Последняя также сильно зависит от мощности и производителя оборудования.

На сентябрь 2023 года средние цены в Украине для разных моделей поликристаллических панелей выглядит таким образом.

Также на окончательную стоимость панелей может влиять способ приобретения: самостоятельно или через интегратора, который также предлагает услуги по наладке и установке оборудования.

Рейтинг лучших производителей

Фабрика LG Energy Solution

Рынок солнечных панелей переполнен большим количеством разнообразных производителей, которые условно делятся на несколько уровней:

1. Tier 1 — около 2% от общего количество компаний, которые производят солнечные панели. Это действительно гиганты, которые в год производят количество панелей с общей мощностью, превышающей 1 ГВт. Они отличаются полным циклом производства, и, как правило, первыми выпускают инновационные технологии на рынок;
2. Tier 2 — подобные компании часто имеют полный цикл производства, однако не тратят ресурсы на новые исследования, а используют решения, которые уже зарекомендовали себя на рынке. Подобные бренды, как правило, существуют не менее 2 лет;
3. Tier 3 — это небольшие фирмы, которые осуществляют сборку продукцию из отдельных деталей разных производителей. В большинстве случаев используют ручною сборку в процессе производства, что влияет на общее количество и качество произведенных панелей.

Если говорить о компаниях Tier 1, то в список лучших производителей лучше отнести:

• LG Energy;
• SunPower;
• REC Group;
• Canadian Solar;
• JA Solar;
• Hanwha Q Cells;
• Panasonic;
• Trina Solar;
• Longi Solar;
• Jinko Solar.

LG Energy

Данный корейский производитель широко известен своей продукцией на рынке солнечных панелей. Стоимость продукции не самая дешевая, учитывая распространенность и узнаваемость бренда. Но, покупая оборудования данного бренда, можно рассчитывать на высокое качество и хорошую поддержку клиентов.

Бренд «LG Energy» начал свою работу в 2009 году и с тех пор ежегодно увеличивает объемы выпускаемой продукции.

SunPower

Этот американский бренд работает в сфере солнечной энергетики еще с 1980-х годов. Поэтому неудивительно, что компания обладает большим набором разных технологий, которые делают ее продукцию лучше.

«SunPower» сегодня — это трансконтинентальная корпорация с заводами в Европе, Мексике, США и Азии. Прежде всего продукция компании известна своей долговечностью. Производитель уверяет, что в процессе эксплуатации она сохраняет не менее 92% от первоначальной мощности.

REC Group

Норвежская компания, которая была основана в 1996 году. Однако основные производственные мощности фирмы находятся на территории Сингапура. Компания предлагает большой ассортимент моделей с различными параметрами, что позволяет подобрать наиболее оптимальный вариант для конкретных условий эксплуатации.

«REC Group» осуществляет тестирование своей продукции в суровых условиях, чтобы клиенты гарантированно могли рассчитывать на высокий уровень качества.

Canadian Solar

Одна из самых больших корпораций, которая занимается производством солнечных панелей. Компания была основана в 2001 году и с тех пор очень сильно расширилась. На сегодняшний день у нее есть дочерние компании в более чем 20 странах мира.

Политикой корпорации является проведение перспективных исследований и последующее внедрение инноваций на рынок. При этом в сравнении с другими брендами Tier 1 «Canadian Solar» предлагает очень демократичную цену при высоком качестве.

JA Solar

Еще одна компания, которая в основном сосредоточена на производстве более бюджетной продукции. Штаб-квартира «JA Solar» находится в Китае, при этом солнечные панели бренда пользуются большой популярностью в более чем 100 странах.

Корпорация предлагает хороший уровень поддержки клиентов, но также не стесняется проводить свои исследования и внедрять инновации в новых линейках солнечных панелей.

Hanwha Q Cells

Известный производитель в сфере солнечной энергетики, который имеет производственные мощности в Южной Корее, США, Турции и других странах. При этом фирма считается корейско-немецкой.

Корпорация специализируется как на решениях как для больших предприятий, так и на модульных панелях, которые находят применение в частном секторе. Продукция «Hanwha Q Cells» известна своей эффективностью. Компания регулярно внедряет новые технологии, которые делают использование ее солнечных панелей выгодным решением.

Panasonic

Всемирно известный японский производитель, который предлагает продукцию в high-end сегменте. Компания уверяет, что в процессе долгосрочной эксплуатации ее солнечные панели способны сохранить не менее 90,8% первоначальной мощности.

Данный бренд предлагает множество разных решений, как для бизнеса, так и для частного использования. Также следует отметить выгодные гарантийные условия.

Trina Solar

Еще одна китайская компания, которая вышла на рынок солнечной энергетики в 1997 году. С тех пор компания непрерывно работала над расширением ассортимента, увеличением количества выпускаемой продукции и выходом на новые рынки, где можно приобрести солнечные панели «Trina Solar».

Longi Solar

Китайская корпорация, которая специализируется на производстве бюджетной и среднеценовой продукции. Акцент в ассортименте смещен как раз на поликристаллические панели, однако у компании есть варианты и с монокристаллом.

Следует отметить, что среди предложений компании есть также более производительные модели с высокими эксплуатационными характеристиками, но при этом с оптимальной стоимостью.

Jinko Solar

Сравнительно новая корпорация со штаб-квартирой в Китае, которая предлагает большой ассортимент поликристаллических панелей как для частного применения, так и для бизнеса. Основной упор компания делает на надежность и низкую стоимость.

Как правильно купить солнечную панель

Установка поликристаллических солнечных панелей

Существует два основных способа организовать солнечную электростанцию для домохозяйства:

1. купить все комплектующие самостоятельно, после чего нанять бригаду для установки или настройки оборудования;
2. обратись к специализированной компании для установки автономной СЭС, включая панели, «под ключ».

Самостоятельно

Самостоятельная покупка — это удобное решение для тех людей, которые хотят максимально сэкономить. Однако следует учитывать, что вам придется самостоятельно осуществлять все расчеты, которые касаются мощности, а также приобретать такое дополнительное оборудование, как:

• крепления для панелей;
• аккумуляторы;
• инверторы;
• коннекторы;
• провода и т. д.

При этом при покупке качественных поликристаллических солнечных панелей, их эффективность может быть нивелирована инвертором, мощность которого рассчитана неправильно.

Кроме того, при самостоятельной установке есть только гарантийные обязательства от продавцов, которые всегда смогут апеллировать к неправильной эксплуатации оборудования при проблемах в работе последнего.

Через системного интегратора

Системные интеграторы — это компании, которые предлагают своим клиентам полный пакет услуг по установке и вводу в эксплуатацию СЭС, в том числе автономных:

• расчет необходимой мощности, исходя из размера жилья, потребностей домохозяйства и технических параметров оборудования;
• подбор оптимальных панелей на основе доступной площади для установки;
• подбора дополнительного оборудования, включая инверторы, аккумуляторы, коннекторы и т. д.;
• монтажные работы, которые будут осуществляться опытными мастерами и на которые также будут распространяться гарантийные обязательства.

Хотя услуги интеграторов увеличивают стоимость солнечной электростанции за счет перечисленных выше работ, оборудование будет установлено и настроено правильно, а рассчитанная мощность точно покроет домашние потребности в электроэнергии.

Сводка