Види сонячних панелей: які бувають та які сонячні панелі кращі

Основні типи сонячних панелей

Сонячні панелі відрізняються матеріалом фотоелемента та способом виготовлення. Саме технологія характеристики, вимоги до площі та доцільність застосування в конкретному проєкті. Це враховують у комплексних промислових рішеннях, коли планують будівництво СЕС. 

Монокристалічні сонячні панелі

Монокристалічні сонячні панелі виготовляють із суцільних пластин кремнію. Це базова технологія для сучасного промислового сегмента. Вона дає високу віддачу на квадратний метр. Середня ефективність таких моделей досягає 18–23%. Це підтверджується прикладами топових виробників:

• LONGi — до 23,3%;
• Trina Solar — до 23,1%;
• JA Solar — до 22.9%;
• Canadian Solar — до 22.7%;
• Jinko Solar — до 24,8%. 

Для бізнесу це означає просту річ. За тієї самої площі дах або наземна конструкція дає більше встановленої потужності, ніж при використанні альтернативних модулів. 

За температурними характеристиками сучасні монокристалічні рішення також є витривалими. Середній коефіцієнт зниження ефективності — всього 0,28–0,29% на градус Цельсія. Деградація стабільно низька. У перший рік панелі втрачають 1% потужності, і до 0,5% — у наступні роки. Загальний термін служби — до 25 років. 

Це робить монокристалічні модулі логічним вибором для дахів виробництв, складів, логістичних центрів і комерційних об’єктів з обмеженою площею.

Полікристалічні панелі

Полікристалічні сонячні панелі виготовляються з дрібніших кристалів кремнію, які об’єднуються шляхом плавлення. Вони мають неоднорідну структуру. Це спрощує виробництво. Але ККД у таких рішень нижчий, тому для однакової встановленої потужності потрібно більше площі. Середній коефіцієнт корисної дії в популярних моделей на кшталт Victron — 15–18%. 

Температурний коефіцієнт також помірний: від -0.40% до -0.47%/°C залежно від моделі. Щодо надійності, полікристалічні панелі також розраховані на 25 років служби. У перші 10 років вони втрачають 1% потужності за рік у середньому, а у наступні 15 років — ще по 0,65% на рік. 

Полікристалічні сонячні панелі рідше використовуються у промислових СЕС. Вони мають нижчу ефективність, а тому потребують більшої площі. У великих масштабах це скоріше нішове рішення. Їх сильні сторони — доступна ціна одного модуля та нижча чутливість до затінення ділянки. 

Тонкоплівкові

Тонкоплівкові сонячні панелі створюють шляхом нанесення тонких шарів напівпровідникових матеріалів на гнучку основу. Традиційно вони вважаються побутовими. Але серед них є й спеціалізовані рішення для комерційної генерації, наприклад, CdTe-модулі First Solar.

Промислові тонкоплівкові панелі мають доволі високу ефективність — ККД близько 19–20%. Термін служби — 20–30 років. Середня річна деградація — близько 0,3% після першого року. 

Тонкоплівкові моделі мають свої переваги:

• меншу чутливість до температури;
• довгу стабільність вироблення енергії;
• зручність монтажу. 

Але загалом вони використовуються рідко — інвестиції в них виправдані в рідких випадках. Зазвичай тонкоплівкові моделі застосовують тоді, коли є фізичні обмеження на монтаж традиційних кристалічних панелей. 

Важливо — побутові тонкоплівкові моделі мають низький ККД, менше 10%. Це варто враховувати під час замовлення обладнання. 

Порівняння типів сонячних панелей

Перераховані типи сонячних панелей варто оцінювати за комплексним профілем характеристик. Це і потужність, і ККД, і поведінка при нагріві, і гарантійні умови, і площа монтажу. Усе це визначає, наскільки вигідними будуть промислові сонячні електростанції для бізнесу.

Ефективність та ККД

• Найефективніші — монокристалічні панелі. Їх ККД — до 22%. Вони підійдуть для дахів малої площі. 
• Друге місце — тонкоплівкові моделі. Їх ефективність досягає 20% в окремих моделей. Таке обладнання підходить для об’єктів зі складною архітектурою й профілем затінення.
• Ненабагато відстають полікристалічні сонячні панелі. ККД — до 18%. Це оптимальне рішення для великої площі. 

Робота при хмарності та високих температурах

При затіненні жодна технологія не працює з номінальною потужністю. Найкраще у такій ситуації поводяться полікристалічні панелі, зазвичай розраховані на часткове затінення. Промислові тонкоплівкові моделі також можуть бути доволі ефективними. Монокристалічні потребують яскравого освітлення, але й дають у таких умовах максимальну віддачу. 

У температурній чутливості все навпаки. Монокристалічні зберігають високу ефективність при нагріві — ККД падає на 0,28–0,29% з підвищенням температури на градус. Тонкоплівкові мають середню чутливість, а полікристалічні — доволі високу, до 0,5% на градус. 

Термін служби та деградація

• Монокристалічні панелі у середньому втрачають 1% потужності у перший рік і 11–12% протягом 25 років. 
• Полікристалічні — 10% протягом перших 10 років і 20% за весь 25-річний термін служби.
• Тонкоплівкові — до 10–12% за 25–30 років служби. 

Загалом у цьому аспекті склався певний паритет. Полікристалічні модулі деградують швидше, але мають свої переваги у вигляді нижчої ціни й роботи при частковому затіненні. 

Якщо мова йде про промислові тонкоплівкові моделі, дуже важливо не сплутати їх з побутовими, які зазвичай служать 5–10 років. 

Вартість та окупність

Найпоширенішим варіантом є кристалічні сонячні панелі. Як монокристалічні, так і полікристалічні моделі окупаються протягом 3–7 років залежно від умов експлуатації. Але важливо підбирати їх під конкретний об’єкт — при яскравому освітленні будуть швидше окупатися перші, при частковому затіненні — другі. 

Тонкоплівкові промислові сонячні панелі досі є екзотичним рішенням. Їх середній термін окупності — від 4 до 10 років. Тому їх використовують у складних проєктах, коли інші рішення є нереалістичними чи неефективними. 

Загалом окупність інвестицій у СЕС потребує індивідуальної оцінки. Кожен об’єкт має свої унікальні умови, і для нього підходить своя комбінація обладнання.