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最佳类型的太阳能电池板

2022-09-30发布,浏览次数:72

  数百家公司现在正在生产太阳能电池板。许多当前可用的太阳能电池板被分类为单晶、多晶或薄膜版本。太阳能电池板有许多替代品。这些太阳能电池板的尺寸、效率、成本和系统各不相同。它们最适合这些太阳能电池板。一个选项可能比另一个更合适,具体取决于您正在考虑的安装类型。

  通常,单晶、多晶和薄膜面板是太阳能电池板形状的选择。这种太阳能电池板模型有其优点和缺点,并且依赖于您的财产的某些方面和设备的必要特性。我们应该解决与太阳能电池板相关的几个具体问题和担忧,并阐明不同电池板的差异。

  哪种类型的太阳能电池板最适合您?单晶vs.多晶vs.薄膜但是您不知道您要购买的太阳能电池板类型吗?它处于一个很好的位置。购买太阳能光伏设备时需要考虑某些方面。让我们从研究各种形式的太阳能电池板开始。

  太阳能电池板的类型

  薄膜太阳能电池(TFSC)

  在基板上堆积一层或多层光伏组件是薄膜太阳能电池的基本组成部分。以前称为薄光伏电池(TFPV)。各种类型的薄膜太阳能电池可分类为基板上的光伏材料:非晶硅(a-Si)、碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIS/CIGS)有机光伏电池(OPCs)基于过程中,薄膜设计已实现7-13%的输出,输出模块运行约9%。目前的组件产量预计将增加10-16%。2002年至2007年间,对薄膜光伏系统的需求平均每年增长60%,约占2011年美国光伏组件出货量的5%。UUUrban是一个薄层市场。优点批量生产很简单。这可能使它们的制造成本低于玻璃基太阳能电池。

  它们同质的外观使它们更具吸引力。

  它可以是灵活的,从而开辟了几个潜在的新应用。

  高温和阴影对太阳能电池板的性能影响较小。

  在有足够可用空间的情况下,薄膜太阳能电池板可能会有所帮助。

  缺点:

  一般来说,薄膜太阳能电池板在大多数住宅情况下不是很有用。它们不贵,但也需要很大的空间。在同一地区,SunPower单晶太阳能电池板的发电量是薄膜太阳能电池板的四倍。

  因此,高空间性能意味着光伏器件(例如,支撑系统和电缆)的成本可能会上升。

  薄膜太阳能电池板往往比单晶和多晶太阳能电池板退化得更快。因此,它们通常伴随着较短的保证。

  非晶硅、碲镉、铜硒、铟和镓太阳能电池板是目前市场上唯一可用的薄膜技术。

  结晶硅(c-Si)

  世界上大约90%的光伏能源集中在有机硅变体上。2011年,大约95%的美国出口是工业市场上的晶体硅太阳能电池板。光伏硅有多种形式。主要区别在于硅的质量。但是纯硅是什么意思呢?越多的硅分子完美排列,就越多的太阳能电池将阳光转化为电能供家庭使用等。太阳能电池板的性能与纯度密切相关,但用于提高硅纯度的方法成本高昂。效率不是主要问题。稍后您会发现,一些人的成本和能力是关键因素。太阳能电池基于结晶二氧化硅、单晶二氧化硅和多晶二氧化硅。

  单晶硅太阳能电池单晶硅(mono-Si)太阳能电池,也称为单晶硅(Si-monocrystalline),通过表面光滑的白色露出非常纯的二氧化硅,很容易识别,如下图所示:太阳能电池在阳光下结晶由圆柱形硅胶管组成。为了最大限度地提高单电池太阳能电池的效率并降低成本,四个平面被分成圆柱形部分,提供了一个独特的外观,以区分硅晶片与常规晶体太阳能电池板。区分普通和多晶太阳能电池板的一个好方法是多晶太阳能电池似乎是完全笔直的,没有圆边。优点单晶太阳能电池板是最有效的,因为它们由优质硅胶制成。单晶太阳能电池板的产量一般在15%到20%之间。SunPower今天生产美国市场上最高效的太阳能电池板。E20序列在面板制造中实现了20.1%的生产率。SunPower推出了评分为21.5%的X系列。

  由单晶硅构成的紧凑型太阳能电池板。因为这些太阳能电池板提供的电力最多,所以它们占用的空间比任何其他类型的都要少。Autopilot太阳能电池板的发电量是薄膜太阳能电池板的四倍。

  单晶太阳能电池板的寿命更长。大多数太阳能电池板制造商对单晶太阳能电池板提供25年保修。

  这些通常优于同等低光质量的多晶太阳能电池板。

  单个太阳能电池的效率高于所有太阳能电池板/单元的效率。缺点单晶太阳能电池板是最昂贵的。在经济上,对于一些房主来说,多晶硅太阳能板(在某些情况下,还有薄膜)可能是更好的选择。

  如果甲板部分被阴影、灰尘或雪覆盖,整个循环可能会失败。如果您认为覆盖范围会有问题,请使用微修饰符而不是中间线。微控制器确保整个太阳能电池板不受太阳能电池板遮光问题的影响。

  Czochralski方法用于处理单晶二氧化硅。这导致大的圆柱形块。为了塑造旋钮,二氧化硅被分成四个横向部分。大量的原始硅被浪费了。

  单晶太阳能电池板通常在温带气候下更有效。质量随温度下降,但优于多晶太阳能电池板。在大多数主机中,温度不是问题。

  多晶硅太阳能电池板

  1981年,多晶硅太阳能电池销售出第一块多晶硅太阳能电池板,俗称多晶硅(p-Si)和多晶硅(mc-Si)。与单晶太阳能电池板一样,多晶太阳能电池板不需要Czochralski循环。新鲜的硅胶落入冷却的方形模具中,形成完美的方形晶片。优点制造多晶硅的过程更简单、更便宜。有机硅中的微量总和小于单晶。

  多晶太阳能电池板的耐热性似乎低于单晶太阳能电池板。这表明它们在高温下的工作通常不如单晶太阳能电池板好。热量会影响太阳能电池板的性能并缩短其使用寿命。然而,这种影响很小,大多数房主不需要考虑它。

  缺点:

  多晶太阳能电池板的效率一般在13%到16%之间。由于硅的纯度较低,多晶太阳能电池板的效率不如单晶太阳能电池板。

  降低空间效率作为一般规则,您需要覆盖更大的区域以产生与使用单晶硅太阳能电池板相同的电流。然而,这并不意味着每块单晶太阳能电池板都比基于多晶硅的太阳能电池板具有更好的性能。

  单晶和薄膜太阳能电池板往往更美观,因为它们的外观比多晶硅的蓝色更均匀。

  串带式太阳能电池板

  还包括多晶硅。StringRibbon是生产多晶硅的加工工艺的名称。耐温电缆被输送到硅胶熔体中,导致硅胶板变短。在这个过程中,太阳能电池板的行为类似于传统的多晶太阳能电池板。EvergreenSolar是StringRibbon太阳能电池板的领先生产商。该公司现已破产,表明存在StringRibbon太阳能电池板。好处串带太阳能电池板的制造只需要制造单晶产品所用硅的一半。这有助于降低成本。

  缺点:

  串带式太阳能电池板的生产更加耗能和昂贵。

  效率充其量等于低端多晶太阳能电池板的效率,大约为13-14%。科学家们在研究实验室中证明了串带太阳能电池的有效性为18.3%。

  在玻璃基太阳能电池板的主要类型中,弦带太阳能电池板的空间效率最低。

  铜铟镓硒(CIS/CIGS)太阳能电池与上面列出的其他薄膜技术不同,CIGS太阳能电池在性能方面具有最大的潜力。太阳能电池含有少量镉,镉是CdTe太阳能电池中存在的一种有毒物质。2011年,德国开始商业生产轻型CIGS太阳能电池板。CIGS太阳能电池板的效率通常在10%到12%之间。许多类型的薄膜太阳能电池仍处于研究和测试的早期阶段。其中一些具有巨大的潜力,未来我们可能会看到更多这种潜力。

  非晶硅(a-Si)太阳能电池由于电输出较低,非晶硅基太阳能电池传统上仅用于小型应用,例如袖珍计算器。但是,在考虑将它们用于某些大型应用程序时,最近的变化使它们更具吸引力。多个非晶硅太阳能电池层可以与称为“堆叠”的处理技术配对,从而产生更高的效率(通常约为6-8%)。晶体硅太阳能电池中使用的硅只有1%用于非晶硅太阳能电池。另一方面,堆叠更昂贵。

  碲化镉(CdTe)太阳能电池碲化镉是唯一一种薄膜太阳能电池板技术,在大部分市场(多千瓦系统)中,其成本效益优于晶体硅太阳能电池板。基于碲化镉的太阳能电池板的性能通常在9%到11%之间。FirstSolar在全球安装了超过5吉瓦(GW)的碲化镉薄膜太阳能电池板。同一家公司的CdTe光伏组件效率创下了14.4%的世界纪录。

  创建光伏一体化(BIPV)最终,我们应该尽快解决发展光伏一体化发电的问题。建筑一体化光伏器件不是一种单独的太阳能电池技术,而是基于晶体太阳能电池和薄膜太阳能电池的几种子类型(或各种集成方法)。建筑一体化的光伏发电可以是外墙、屋顶、窗户、墙壁等许多与光伏材料相结合的东西。如果您有额外的资金并希望将光伏与您家的其他部分集成,您应该建立一个集成光伏系统。对于大多数房主来说,这太贵了。

  最适合您家的太阳能电池板类型专家确定具体情况将是了解哪种形式的太阳能电池板适合您家的最佳方式。以下是我们看到的一些常见情况:空间有限对于那些没有足够容量安装薄膜太阳能电池板的人(我们大多数人),或者如果您想限制他们的光伏阵列消耗的面积,晶体太阳能电池板是您的最佳选择(即使您有额外的空间,它们也可能是最佳选择)。据报道,有几家太阳能安装商和供应商向房主出售薄膜太阳能电池板。对于不同的太阳能电池板,180、200和220瓦的太阳能电池板通常具有相同的物理尺寸。它们以相同的方式创建,但在测试时表现不佳或过度,并属于不同的影响等级。

  当尺寸很重要时,请使用特定尺寸的最高额定强度。单晶和多晶太阳能电池板是不错的选择,并提供类似的好处。尽管多晶太阳能电池板的空间效率似乎较低,而单晶太阳能电池板往往会产生更多电能,但情况并非总是如此。如果不调查太阳能电池板和状况,几乎不可能推荐其中一种。单晶太阳能电池板稍微贵一点,但也更节省空间。如果你有一块多晶硅和一块单晶太阳能电池板,每块标称220瓦,将产生相同数量的电力。尽管如此,由单晶硅制成的那个会占用更少的空间。最低成本如果您希望每个额定功率的成本最低,或者换句话说,尽可能少地支付一定量的电费,请考虑薄膜太阳能电池板是否实际上是比单晶或多晶太阳能电池板更好的选择。

  有哪些不同的太阳能电池板?

  太阳能电池由将能量转化为电能的半导体物质制成。在太阳能电池生产过程中用作半导体的最流行元素是硅。单晶和多晶太阳能电池板所有单晶和多晶电池板均由硅晶片电池组成。为了创建单晶或多晶支架,切片按行和列排列,形成一个圆圈,由玻璃板保护并放在一起。虽然两种太阳能电池板都具有硅胶制成的电极,但单晶和多晶电池板的硅胶成分不同。单晶太阳能电池由纯硅晶体制成。此外,多晶太阳能电池由在切成薄片之前在模具中粘合在一起的有机硅晶体片组成。与单晶和多晶太阳能电池板一样,薄膜电池板由多种材料制成。碲化镉(CdTe)是最常用的薄膜太阳能电池板形式。为了制造这种薄膜片材,制造商在半透明导电层之间放置了一层CdTe层,以帮助捕捉阳光。玻璃涂层还可以保护每种类型的薄膜加工。薄膜太阳能电池板可以由类似于单晶和多晶电池的非晶硅(a-Si)构成。尽管这些薄膜面板在其结构中使用了有机硅,但它们并不是坚固的硅晶片。这些实际上是由放置在钢、塑料或铝上的非晶硅制成的。铜铟镓硒(CIGS)面板是另一种流行的薄膜技术。CIGS面板的四个组件放置在两种导电材料(即玻璃、亚克力、铝或钢)。电极位于基板的正面和背面以吸收电流。

  不同类型的太阳能电池板是什么样的?

  材料和制造之间的差异会在每个太阳能电池板之间造成外观差异:单晶太阳能电池板。如果您看到黑色电池太阳能电池板,它可能是单晶电池板。当光与纯硅晶体交流时,我们看起来是黑色的。虽然太阳能电池本身是黑色的,但它们的背板和框架有不同的颜色。太阳能电池板的后面板通常是黑色、银色或白色,尽管金属框架通常是黑色或银色。多晶太阳能电池板与单晶太阳能电池不同,多晶太阳能电池往往呈蓝色,因为光反射电池中的有机硅碎片与纯单晶硅晶片不同。与单晶相比,多晶面板具有不同的背面和框架色调。多晶面板组大多是金属的,带有红色或白色的背板盖。轻巧和低调的结构是薄膜太阳能电池板最明确的设计元素。顾名思义,薄膜面板通常比其他面板小。这是因为面板电池比单晶和多晶太阳能电池板中使用的电池薄约350倍。重要的是要记住,虽然薄膜电池本身可能比传统太阳能电池薄得多,但如果它们具有厚框架,则整个薄膜电池板可能与单晶或多晶太阳能电池板一样厚。粘性薄膜太阳能电池板类似于屋顶盖,但它们是更耐用的薄膜电池板,框架宽度可达50毫米。薄膜太阳能电池板将根据它们的构成分为蓝色和黑色。

  什么是双面太阳能电池板?

  双面太阳能电池板从前后面板吸收阳光,产生比典型太阳能电池板尺寸更多的能量。大多数双面太阳能电池板将具有半透明的背板,以允许阳光穿过屋顶,从地面反射并返回到电池板太阳能电池的背面。通常,这些太阳能电池板由单晶太阳能电池制成,但也由多晶双面太阳能电池板制成。

  太阳能电池板的功率和性能这种形式的太阳能电池板取决于它产生多少能量。单晶和多晶太阳能电池板通常,单晶在所有类型的电池板中具有最高的效率和功率。大多数单晶太阳能电池板的效率通常超过20%,而多晶太阳能电池板的效率通常在15%到17%之间。单晶太阳能电池板往往比其他类型的电池板产生更多的电力,因为它们的性能以及它们已经达到了更高功率的模块。大多数单晶太阳能电池板的功率高达300W(W),甚至350W。多晶太阳能电池板的能耗较低。这并不意味着单晶和多晶太阳能电池板在物理上的尺寸不一样——事实上,这两种类型的太阳能电池板都倾向于配备60个硅胶电池,每个都有72或96个电池变体(通常是大型工厂)。但即使电池数量相同,单晶面板也能产生更多的电能。与单晶或多晶变体相比,薄膜太阳能电池板的效率和功率容量往往较低。功效可能因细胞中使用的特定物质而异,但通常接近11%。与标准版本的60、72和96电池的单晶和多晶太阳能电池板不同,薄膜技术的尺寸并不统一。从一个设备到另一个设备的功率容量在很大程度上取决于其物理尺寸。一般来说,每平方英尺单晶或多晶太阳能电池板的产量超过了薄膜电池板的产量。

  虽然一些太阳能电池板制造商不如60、72或96电池板受欢迎,但他们用半切电池制造太阳能电池板,有效地使太阳能电池板电池增加一倍。半切太阳能电池是由激光切割机切割的多晶或多晶太阳能电池。通过将太阳能电池减半,太阳能电池板将获得适度的性能和可靠性优势。

  各种太阳能电池板类型的成本制造工艺包括单晶、多晶和薄膜。

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