什么是不同类型的太阳能电池板?
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写的合格的太阳能工程师莱奥纳多。上次更新:
家庭和企业中使用的大多数太阳能电池板可以分为三种类型:多晶,单晶或薄膜。制造太阳能电池板有很多方法,这决定了它们的最终外观。
基于它们的外观,容易识别不同类型的太阳能电池板,每种类型都具有优缺点。硅是用于太阳能电池板的最常见的材料,它用于单晶和多晶细胞。有更多的材料可用于生产薄膜太阳能电池板,但许多材料也由硅制成。
在外观方面,主要单晶和多晶太阳能电池板的区别是太阳能电池的颜色和形状。单晶板有圆形或凹角的黑色电池,而多晶板有正方形的蓝色电池。
单晶太阳能电池板
单声道代表单个,这表明单晶太阳能电池由单晶产生的硅。在制造过程中,硅晶体生长成大锭,然后切成个体太阳能电池。然后将这些电池组装成太阳能电池板。
由于其统一的晶体结构,单晶太阳能电池板的效率在市场上现有的类型中最高,超过20%。单晶面板的特点还在于其颜色,黑色或非常深的蓝色。
与其他太阳能电池板类型相比,单晶电池板是最有效的选择,但也最昂贵。当可用空间很少时,它们通常被推荐,因为它们的高效率使获得的电量最大化。单晶硅板是第一个被发明的类型,因此它们是最发达的。
多晶太阳能电池板
也称为多晶硅太阳能电池板,这些是最常见的类型。当他们的名字表明时,多晶电池由不规则排列的几个小晶体组成。晶体片段产生当切割单晶细胞时可以再循环以产生多晶细胞。
这些面板是通过熔化多个硅碎片并将它们倒入模具中而不是使用单晶来制造的。这一过程成本较低,但效率略低,为15%至20%。因此,必须用多晶板覆盖更大的区域,以将一定量的阳光转化为电能。然而,由于其每瓦特容量较低的价格,多晶硅板占据了最大的市场份额。
在成本和效率方面,多晶面板可以被视为中间选择。它们比单晶面板便宜,同时提供比薄膜更高的效率。对于大多数项目建议这些面板,因为它们提供了合理的成本的体面效率。
薄膜太阳能电池板
顾名思义,这种太阳能电池板不使用硅电池。相反,半导体材料只是简单地作为一层薄层应用在基片上。这种制造过程非常便宜,但与单晶和多晶面板相比,它的效率要低得多。这并不意味着它们没有用处。
大多数薄膜面板的效率略高于10%。最有效的型号达到接近15%的效率,可与多晶面板的效率较低的效率相媲美。与其他太阳能电池板不同,这些可以由除硅之外的材料制成,包括碲化镉(CDTE)和铜铟镓硒(CIGS)。
许多便携式太阳能电池板薄膜类型是达到较低的重量。薄膜制造方法也可用于生产柔性太阳能电池板或卷起太阳能电池板。薄膜面板在移动应用中也很常见,其中低重量是一个优势,例如房车太阳能包。
如何分类不同类型的太阳能电池板
一旦你知道每种类型的太阳能电池板的外观,告诉他们分开很简单。您必须简单地遵守面板的物理功能和颜色:
- 如果太阳能电池板具有均匀的表面,则不分为单个电池,它们是薄膜板,无论颜色如何。
- 如果太阳能电池板具有直边的蓝色细胞,则它们是多晶的。如上所述,这是最常见的类型。
- 如果面板有黑色或深蓝色细胞与圆形边缘或八角形,他们是单晶。
尽管三种类型的太阳能电池板存在差异,但它们基于相同的物理原理。当阳光到达它们的表面时,光子(光粒子)引起电子的运动,产生电流。事实上,当太阳能电池板暴露在任何光源下时,都会发生这种情况,但阳光碰巧是充足的和免费的。
单晶和多晶面板也可以通过它们具有的太阳能电池数量来描述。60细胞和72个细胞面板是最常见的,也可提供96个细胞面板。一些太阳能电池板的电池用激光切成两半,这在使用寿命和效率方面提供了略微改善。
下表总结了三种主要类型的太阳能电池板的优缺点。最佳选择取决于应用程序,并且这些类型都不可以比其他类型更好地考虑:
太阳能电池板类型 |
福利 |
缺点 |
多晶 |
良好的效率。中级价格。 |
比单晶面板少效率。 |
单晶词 |
最高效率。 |
最高的价格。 |
薄膜 |
最低价格。轻量级的。 |
最低效率。 |
太阳能电池板的外观是一个主观因素,但它也可以影响购买决定。假设客户拥有任何类型的预算和网站条件,太阳能电池板选择可能是基于它的样子。例如,虽然一些建筑物所有者可能更喜欢薄膜板的均匀表面,但是其他建筑物的表面可能更喜欢多晶面板的传统蓝色。
客户必须考虑的另一个重要因素是太阳能电池板类型的寿命和质量。单晶硅板由于其效率较高,价格较贵。通常,更高的效率导致更长的寿命和更快的充电时间。它们提供的电力几乎是薄膜太阳能板的四倍,而且它们的空间效率更高。如果一个消费者想要为一个持续需要大量电力的快节奏环境购买面板,那么考虑单晶面板将是明智的。
具有相同的逻辑,如果您正在查看碳偏移,薄膜面板是理想的。当您有一个需要覆盖的大空间时,它们也很好(无需最高效率),因为它们能够轻松覆盖大量空间和屋顶。
太阳能电池板的其他类型和款式
上面描述的三种太阳能电池板类型是最常见的,但也有针对特定应用的其他选择。本节将介绍利用阳光的其他方法。
热太阳能电池板
热太阳能电池板与其他类型不同,因为它们设计用于加热水而不是产生电力。这些面板代替具有太阳能电池,具有设计用于循环水和防冻剂的组合的管。管子被涂成黑色或覆盖着深色表面,以最大化吸收的阳光量。
双齿轮太阳能电池板
双翼形太阳能电池板的特点是它们通过在太阳能电池的前沿和背面曝光来利用两侧的阳光照射。这增加了发电:从面板下方的表面反射的所有阳光也到达太阳能电池。双环面板可以是单晶或多晶体,它们可用于框架和无框版本。
透明太阳能电池板
透明太阳能电池板仍然是一个新兴的概念。由于它们是透明的,因此允许允许大部分阳光。虽然这降低了效率,但它还增加了透明太阳能电池板的可能应用。它们可以用作房屋或车辆中的窗户,以及移动设备屏幕的封面,以及其他应用。使用的面板越多,效率越高。
赫藤斯塔
Heliostats不严格地说太阳能电池板,但它们用于阳光的大型发电。Heliostats是镜子,用于跟踪太阳,反射光线并将其聚焦在特定目标上。Heliostats阵列可用于从大面积收集阳光,聚焦它以产生强烈的加热效果。浓缩热足以驱动蒸汽轮机和发电机。这个概念被称为集中式太阳能或csp。
聚光灯光伏(CPV)
聚光灯光伏是一种新兴技术,它使用镜片或镜子将阳光聚焦到高效的太阳能电池板中。CPV技术效率高于单晶面板,但潜在的应用受到高成本的限制。CPV系统通常与太阳能跟踪器和冷却系统相结合,以进一步提高效率,但这也使得维护更复杂 - 增加了整体成本。维护成本加起来,这是购买时需要考虑的重要因素。
参考资料
- 太阳能光伏电池基础知识- 能源部
- 集中太阳能- SEIA.
- 太阳能的研究- NREL.
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