پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک

در این بخش قصد داریم با شما درمورد پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک صحبت نماییم . پس در ادامه با ما همراه باشید

پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک

توجه: متن حاضر مقاله‌ای بروز پیرامون انواع مختلف پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک‌است که در آینده نیز براساس آخرین فناوری‌های مرتبط با سیستم توان خورشیدی بروز خواهد شد. حتما این صفحه را به عنوان مرجعی در آینده در نظر داشته باشید. همچنین، فراموش نکنید که این صفحه را با دوستان خود به اشتراک گذاشته و به وبسایت ما پیوسته و پست‌های مرتبط با موضوع را دنبال‌نمایید.

فهرست عناوین

• 1- انواع پنل‌های‌خورشیدی و اینکه کدام نوع بهتراست؟
• 2- سیلیکون بلورین برای (c-Si) برای تکنولوژی PV
• 3- پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال
• 4- پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال
• 5- سلول‌های خورشیدی نوار رشته‌ای(TFSC) یا (TFPV)
• 6- سلول خورشیدی فیلم نازک
• 7- سلول‌های خورشیدی سیلیکون آمورف (a-Si, a-Si:H) و مدول‌های PV
• 8- سلول‌های خورشیدی کادمیم تلورید(CDTe)
• 9- سلول‌های خورشیدی مس ایندیم گالیم سلنید(CIGS/CIS)
• 10- BIPV: فتوولتاییک‌های ترکیبی با ساختمان
• 11- پنل‌های حرارتی خورشیدی
• 12- سلول‌های خورشیدی هیبرید و پنل‌های PV
• 13- بهترین نوع پنل‌خورشیدی مورد‌استفاده در منازل کدام است؟
• 14- فضا
• 15- از لحاظ اندازه، کدامیک بهتر است؟ پنل‌های‌خورشیدی مونو یا پلی کریستال
• 16- هزینه‌ها
• 17- بهترین خروجی

انواع مختلف پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک

اگر تصمیم دارید برای طراحی نهایی خود پنل‌های‌خورشیدی خریداری‌نمایید اما نمی‌دانید کدام نوع برای شما مناسب‌ترین‌است، مطالعه این مقاله برای شما و کسانی که می‌خواهند اطلاعات و جزئیات بیشتری در مورد انواع مختلف پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتائیک بدست‌آوردند، توصیه‌می‌گردد.

از این رو در این زمینه به اطلاعاتی به صورت زیر دست خواهیدیافت:

• پنل‌های‌خورشیدی چه هستند و چگونه کار می‌کنند؟
• ساختمان انواع مختلف پنل‌های‌خورشیدی
• انواع مختلف پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک (مثل مونوکریستال، پلی کریستال، هیبرید، PV فیلم نازک، پنل‌های خورسیدی حرارتی و غیره)
• مزایا و معایب انواع مختلف پنل‌های‌خورشیدی
• بهترین نوع پنل‌خورشیدی (در منزل و کاربردهای دیگر)
• به چه مقدار پنل‌خورشیدی بر حسب وات نیاز است؟
• راهنمای گام به گام نصب پنل‌های‌خورشیدی
• اتصالات سری / موازی پنل‌های‌خورشیدی
• اتصال پنل‌های‌خورشیدی به باتری و UPS / اینورتر
• طراحی پنل‌های‌خورشیدی و ایده‌های نصب
• تفاوت بین پنل‌خورشیدی و سلول خورشیدی (پنل‌های PV در مقابل سلول PV)
• برای کاربردهای خانگی بهترین و مناسبترین نوع پنل‌خورشیدی کدام است؟

امید است‌که برخی از این اطلاعات به شما در تصمیم‌گیری درست و بدون هرگونه ابهام در انتخاب یک پنل‌خورشیدی مناسب کمک‌نمایند.

سیلیکون بلوری (c-Si) برای تکنولوژی PV

سیلیکون بلوری (c-Si) نوعی کریستال از سیلیکون (Si)است که به طور گسترده در فرآیند ساخت پنل‌های‌خورشیدی کریستالی (PV  مونو و پلی کریستال) و تکنولوژی فتوولتائیک مورد‌استفاده قرارمی‌گیرد. تقریبا 90٪ فناوریPV  مبتنی بر سیلیکون‌است که بیشتر در پنل‌های‌خورشیدی سیلیکون کریستالی استفاده‌می‌شود.

سلول خورشیدی مونوکریستال

عوامل زیادی ‌در فناوری فتوولتائیک وجوددارد اما مهمترین آن، خلوص سیلیکون‌است، به این معنی که هرچه خلوص سیلیکون بیشترباشد، پنل‌خورشیدی  توانایی بیشتری در تبدیل نور خورشید به الکتریسیته به عنوان توان خروجی خواهد داشت.سیلیکون بلوری (c-Si) اساس سلول‌های PV پلی، مولتی و مونوکریستال را تشکیل‌می‌دهد که در ادامه به جزئیات آن پرداخته خواهدشد.

پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال

پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال و پنل‌های PV

“مونو” به معنای “یک” است‌و همانطور که از نامشان بر می‌آید پنل‌خورشیدی مونوکریستال از یک کریستال سیلیکون خالص ساخته شده که سیلکون کریستالی تکی نیز نامیده می‌شود؛ زیرا از یک کریستال مجزا برای تشکیل آرایه‌ای که یک پنل‌خورشیدی (PV) با ظاهری خالص و یکنواخت را در بین مدول‌های PV فراهم می‌کند، استفاده‌می‌شود.

پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال (سلول‌های (PV به شکل گرد هستند و میله‌های کریستالی سیلیکون در کل مدول PV مانند استوانه به نظر می‌رسند.

بهتر است‌بدانید:

در واقع تفاوت بین PV مونوکریستال و پلی کریستال (پانل فتوولتائیک یا خورشیدی) این‌است که سلولهای خورشیدی مونوکریستال شبیه استوانه‌ای با لبه‌های گرد به نظر می‌رسند.

مزایا

• راندمان پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال 15% تا 20% است، در حالی که راندمان پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال اخیر در آزمایشگاه به 25% رسیده و میزان راندمان تأیید شده آن نیز %21 می‌باشد. در ایالات متحده، راندمان سری E20 تقریبا تا % 20 است‌و پنل‌های‌خورشیدی سری X نیز راندمانی برابر با %21.5 را فراهم می‌کنند.
• PV مونوکریستال (پنل‌های‌خورشیدی یا فتوولتائیک) به فضای کمتری نیازدارد و ناحیه‌ای کوچک در پشت بام را اشغال می‌کند.
• متوسط ​​عمر پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال حدود 25 سال‌است در حالی که سایر سازندگان پنل‌های PV  ادعا می‌کنند طول عمر مورد انتظار آنها  25 تا 30 سال‌است.
• در شرایط نوری یکسان، عملکرد آن بهتر از پلی‌کریستال‌است. علاوه بر این، پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال در مقایسه با پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک حداکثر چهار برابر انرژی الکتریکی تولیدمی‌کنند.
• به طور خلاصه می‌توان گفت، پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال دارای کارآمدترین مدول PVو محبوب‌ترین فناوری موجود در بازاراست که فضای کمتری روی بام را به خود اختصاص می‌دهد و استفاده و تعویض آن نیز آسان‌است.

معایب

• پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال پر هزینه‌هستند، طوریکه هزینه اولیه این پنل‌ها در مقایسه با مدول‌های PV خورشیدی فیلم نازک یا پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال بسیار زیاد و گران‌است.
• از آنجا که این پنل‌ها از یک کریستال سیلیکونی ساخته‌شده‌اند، ممکن‌است برخی قسمت‌های جزئی پنل‌خورشیدی که با برف، خاک و یا سایه پوشانده‌شده‌اند، تمام مدار PV را دچار اشکال نماید.
• مقدار زیادی از سیلیکون خالص به صورت هدررفت از بین می‌رود. برای ساخت ویفرها و آرایه‌های سیلیکونی به شکل استوانه ای بزرگ (فرآیندی که قبلا برای ساختن سیلیکون مونوکریستال و موسوم به فرآیند چکرالسکی استفاده می‌شد) چهار انتهای سلولهای PV از شمشها بریده می‌شوند که در نتیجه آن مقادیر زیادی از مواد سیلیکون خالص به هدر می‌رود.
• با افزایش دما، راندمان آنها نیز تمایل به افزایش‌دارد، یعنی در هوای گرم و تابش کامل بهترکار می‌کنند، که برای بیشتر صاحب‌خانه‌ها واقعیتی قابل توجه‌نیست.

پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال

پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال

“پلی” به معنای “چندتا” یا “بسیار” می‌باشد و همانطور که از نامش بر می‌آید، از تعدادی کریستال سیلیکونی خالص مختلف ساخته شده که با هم ترکیب شده‌اند تا یک سلول خورشیدی یا PV ساخته شوند. این سلول‌ها مستطیل شکل هستند و در مقایسه با پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال، به سیلیکون کمتری احتیاج دارند که باعث می‌شود قیمت آنها ارزان‌تر باشد، اما بازده آنها نیز کمتر از سلول‌های PV مونو کریستال‌است (تقریبا 13.5-17%) و به آن پلی سیلیکون یا سیلیکون چندکریستالی نیز گفته می‌شود که اولین بار در سال 1981 به بازار معرفی شدند.

برای ساخت سلول‌های پلی‌کریستال PV (فتوولتائیک)، سیلیکون خام خالص ذوب شده و درون قالب مربعی ریخته تا خنک شود و سپس به صورت ویفرها و آرایه‌های کامل مربعی بریده می‌شود. بنابراین یک پنل‌خورشیدی پلی‌کریستال با آرایش تصادفی کریستال وجود دارد که مقداری از نور را بازمی‌تاباند، بنابراین کمی آبی‌تر به نظر می‌رسد. امروزه قیمت پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال پایین آمده و در ایالات متحده، انگلیس، استرالیا و سایر بازارهای محلی  مجددا به محبوبیت دست یافته‌اند.

مزایا:

• پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال تحمل گرمای کمتری دارند (یعنی عملکرد آنها در دماهای بالا در مقایسه با مدول‌های PV خورشیدی مونوکریستال پایین‌تراست. زیرا ممکن‌است گرما صفحات خورشیدی را مختل کرده و منجر به کاهش طول عمر آنها گردد). با این حال، برای اکثر صاحب‌خانه‌ها و خریداران پنل‌خورشیدی واقعیت قابل توجهی نیست و هنگام طراحی و نصب پنل‌خورشیدی چنین مسائلی را در نظرنمی‌گیرند.
• فرآیند تولید سیلیکون پلی‌کریستال دارای هزینه و پیچیدگی کمتری‌است.
• به طور خلاصه دارای تولید مقرون به صرفه و راندمان مناسبی‌است و ناحیه کوچکی را در پشت بام اشغال می‌کند، براحتی در دسترس و قابل تعویض و استفاده‌است.

معایب:

• راندمان پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال تقریبا برابر با 13.5 تا 17% است‌که از لحاظ فنی بدان معناست که اگر 100 وات انرژی پتانسیل خورشیدی به پنل‌خورشیدی برخورد نماید، آنگاه خروجی آن برابر با حدودا 13.5 تا 17 وات انرژی الکتریکی خواهد بود. بنابراین، نسبت به پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال دارای راندمان کمتری‌است.
• مدول‌های PV پلی کریستال با سطحی برابر (از لحاظ اندازه) توان کمتری در مقایسه با پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال تولید می‌کنند (اما همیشه اینگونه نیست).
• استفاده‌از آن در مقایسه با پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک و مونوکریستال از نظر ظرافت مناسب نیست (در صورت لزوم) زیرا ظاهر یکنواختی ندارد و فقط به رنگ آبی تصادفی و غیرعادی‌است.

سلول‌های خورشیدی نوار رشته‌ای

فرآیندی که در آن نوارها و فویلهای سیلیکون چندکریستالی برای فناوری فوتوولتائیک (PV) تولیدمی‌شوند. در این فرآیند، سیمهای مقاوم در برابر درجه حرارت بالا از طریق سیلیکون مذاب کشیده می‌شوند تا نوار نازک چند کریستالی بلورهای سیلیکونی تشکیل شوند. سپس این نوارهای بسیار نازک با طول‌های مختلف بریده‌می‌شوند تا سلول‌های PV و خورشیدی را تشکیل‌دهند. پنل‌های‌خورشیدی ساخته شده با تکنولوژی نوار رشته‌ای همانند پنل‌های PV کریستالی سنتی هستند. این فرایند برای نخستین بار در دهه 1970 توسط  موبیل تیکودر شرکت سولار انرژی و سولار اورگرین که تولیدکننده اصلی و استفاده‌از فناوری نوارهای رشته‌ای برای ساخت سلولهای خورشیدی بود، ارائه گردید. توجه داشته باشید که پنل‌هایPV  نوار رشته‌ای نیز از سیلیکون پلی‌کریستال ساخته‌شده‌اند.

سلول‌های خورشیدی نوار رشته‌ای

مزایا:

• هزینه تولید کمتر، استفاده آسان و ساده
• راندمان سلول‌های خورشیدی نوار رشته‌ای حدود 13-14% است(در حالیکه در تحقیقات آزمایشگاهی به میزان 18 – 19% رسیده‌است.)

معایب:

• تولید آن به انرژی بیشتری نیازدارد.
• دارای کمترین راندمان مکانی‌است.

سلول‌های خورشیدی فیلم نازک (TFSC) یا (TFPV)

سلولهای خورشیدی فیلم نازک (TFSC) به عنوان سلول‌های فتوولتائیک فیلم نازک (TFPV) یا ماژول PV آمورف نامیده‌می‌شوند. ادغام یک یا چند لایه نازک از مواد PV یا فیلم نازک (TF) روی یک زیرلایه مثل فلز، شیشه، پلاستیک و غیره فرآیند اساسی ساخت پنل های خورشیدی با فیلم نازک‌است که در واقع سلول خورشیدی نسل دوم محسوب‌می‌گردد. ضخامت فیلم از چند نانومتر (nm) تا چند میکرومتر متفاوت‌است در حالیکه فیلم‌های بسیار نازکتری نیز گسترش‌یافته‌اند. اولین نسل از سلول‌های خورشیدی کریستال سیلیکون از ویفر‌های سیلیکونی (c-SI)  200 میکرومتری استفاده‌می‌کنند.

سلول‌های خورشیدی فیلم نازک

در ادامه زیرشاخه‌هایی (انواع پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک) که توسط آنها مواد PV بر روی یک زیرلایه ادغام‌شده‌اند، آمده‌است:

• سیلیکون آمورف(a-Si/TF-Si)
• مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS/CIS)
• کادمیم تلورید (CDTe)

در زیر سلول‌های خورشیدی فیلم نازک نسل سوم وجود دارند که به هیچ وجه از لحاظ تجاری در دسترس‌نیستند و محققین امیدوارند که به این رویا دست‌یابند.

• سلول‌های فتوولتاییک ارگانیک (که اکنون نیز در دسترس‌است)
• رنگ حساس
• سلول‌های خورشیدی پلیمری
• نقطه کوانتومی
• سولفات قلع روی مس
• نانوکریستال
• سلول خورشیدی پروسکایت

پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک ارزانتر اما کارآمدتر از تکنولوژی معمولی سلول خورشیدی سیلیکون کریستالی(c-SI)هستند. با این حال، توسعه فناوری‌های اخیر موید آن‌است که بازده آزمایشگاهی سلول کادمیوم تلورید (CdTe)  و مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS/CIS) به میزان 20% رسیده‌است.

مزایا

• تولید پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک در مقیاس بزرگ نسبت به سلولهای PV مبتنی بر کریستال پیچیدگی کمتری‌دارد.
• در مقایسه با پنل‌های‌خورشیدی / PV مونوکریستالین دیگر ارزانترهستند.
• ظاهر یکنواخت پنل‌های‌خورشیدی با فیلم نازک جذابیت بیشتری‌دارند و می‌توانند در جهت زیباسازی نیز مورد‌استفاده قرارگیرند.
• همچنین این پنل‌ها به شکلی انعطاف‌پذیر ارائه می‌شوند که ممکن‌است برای بسیاری از اهداف و کاربردها مورد‌استفاده قرار گیرند و در جایی که مکان نصب چندان مهم نباشد، نیز مفید واقع‌شوند.
• از تحمل دمایی زیادی برخورداراست، یعنی دمای بالا و سایه تاثیر کمتری روی پنل‌های‌خورشیدی با فیلم نازک دارد.

معایب:

• به فضای زیادی نیاز دارند و عموما در مناطق مسکونی و منازل چندان مفید بنظر نمی‌رسند.
• نیاز به ساختارهای پشتیبانی اضافی، کابل‌ها، تعمیر و نگهداری در پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک منجر به هزینه‌های گزاف در سیستم‌می‌گردد.
• امید به زندگی کلی پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک کمتر از پنل‌های‌خورشیدی پلی و مونو کریستالی‌است.

سلول‌های خورشیدی سیلیکون آمورف (a-Si, a-Si:H) و مدول‌های PV

سلول‌های خورشیدی سیلیکون آمورف (a-Si, a-Si:H)

سلول خورشیدی  سیلیکون آمورف که زیر مجموعه‌ای از پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی‌است اخیرً در بازار رواج پیدا کرده‌است چرا که این سلول‌ها به سیلیکون کمتری (کمتر از 1%) در مقایسه با سلولهای خورشیدی کریستالی نیاز دارند و راندمان آنها نیز از پنل‌های‌خورشیدی مونو یا پلی کریستال (تقریبا  5-6%) کمتراست.

برای ساخت سلول خورشیدی سیلیکون آمورف از یک یا چند لایه از مواد فتوولتائیک به عنوان اسپری گاز که به آن “رسوب بخار” گفته می‌شود، بر روی زیرلایه قرار گرفته‌شده‌است.

سلول‌های خورشیدی کادمیم تلورید (CDTe)

پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک کادمیم تلورید بر اساس کادمیوم تلوری و فناوری PV (فوتوولتائیک) ساخته شده‌اند که نسبت به پنل‌های‌خورشیدی کریستالی سیلیکون در بخش قابل توجهی از بازار خصوصا در سیستم‌های چندکیلوواتی مقرون به صرفه‌است. راندمان این پنل‌ها عموما در محدوده 9 تا 11% قرار دارد.

شرکت First Solar  بیش از 5 گیگاوات  پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک کادمیوم تلورید را در سراسر جهان نصب کرده‌است. همین شرکت رکورد جهانی برای بازده مدول CdTe PV  را به میزان 14.4% در اختیار دارد.

بروز رسانی: در آگوست سال 2014، First Solar  دستگاهی با راندمان تبدیل % 21 را گزارش داده و در سال 2014، رکورد بازده مدول نیز توسط First Solar از 16.1% به 17% افزایش یافته‌است.

اولین آرایه خورشیدی 40 مگاواتی PV (CdTe) (فتوولتائیک) توسط گروه JUWI در برندیس آلمان نصب شده‌است.

پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک

سلول‌های خورشیدی مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS/CIS)

تولید تجاری سلول‌های PV انعطاف پذیر مس ایندیم گالیم سلنید در آلمان و در سال 2011 آغازشد. این سلول‌ها از مس، ایندیوم، گالیم و سلناید و با یکپارچه کردن روی زیرلایه‌های پلاستیکی یا شیشه‌ای به همراه آند و کاتد (الکترودها) در قسمت پشتی و جلویی برای جمع آوری توان الکتریکی ساخته‌شده‌اند. سلول‌های پنل‌خورشیدی CIGS یاCIS  تحمل درجه حرارت بالا رادارند و در آب و هوای گرم و حتی بهتر از زمانیکه سلول‌ها روی شیشه رسوب می‌کنند، کارمی‌کنند.

سلول‌های خورشیدی مس ایندیم گالیم سلنید (CIGS/CIS)

میزان راندمان پنل‌های‌خورشیدی CIGS به طور معمول در بازه 11- %14 قرار دارد. با این حال، بالاترین مقدار به دست آمده توسط تیم محققان آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر، 19.9%  است‌و بهترین بازده به دست آمده در اکتبر  2013 نیز برابر با 20.8% بود. علاوه‌براین، دانشمندانEMPA، (آزمایشگاه‌‌های فدرال علم و فناوری مواد در سوئیس) سلول‌های CIGS را روی فویل‌های پلیمری انعطاف پذیر با رکورد جدید 20.4% تولید نموده‌اند.

انتظار می‌رود بسیاری از پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک که هنوز در مرحله تحقیق قرار دارند  به تدریج گسترش یابند و ممکن‌است بزودی خبرهای غیرمنتظره و جالب‌تری از این تحولات بشنوید.

BIPV: فتوولتاییک‌های ترکیبی با ساختمان

این پنل چیز جدیدی نیست و مشابه پنل‌های‌خورشیدی فیلم نازک یا پنل‌های‌خورشیدی کریستالی سیلیکون یا هر دواست که به شکل کاشی‌های سقفی یا بر اساس طراحی مورد نیازمی‌باشد. BIPV (فتوولتاییک‌های ترکیبی با ساختمان) به گونه‌ای طراحی‌شده که بخشی از ساختمان مانند دیوارها، سقف‌ها، نماها، پنجره‌ها و موارد دیگر را تشکیل‌دهد که ممکن‌است با مواد فتوولتائیک متناسب‌باشد (توفال خورشیدی بهترین نمونه از فتوولتائیک‌های ترکیبی با ساختمان‌است که  بسیار زیبا به نظرمی‌رسد اما چیزهای زیبا گران نیزهستند.)

فتوولتاییک‌های ترکیبی با ساختمان

متأسفانه، فتوولتائیک ترکیبی با ساختمانBIPV  بسیار گران قیمت‌است و نسبت به سایر سلول‌ها و پنل‌های فتوولتائیک راندمان کمتری دارد. بنابراین به صاحبخانه‌ها یا کاربران در مقیاس کوچک توصیه نمی‌شود که از این سیستم استفاده‌کنند چرا که این سیستم‌ها در پروژه‌های بزرگ مانند یک نیروگاه MW10 در بیابان و در نزدیکی لاس وگاس مورداستفاده قرار می‌گیرند.

پنل‌های‌خورشیدی حرارتی

این پنل‌ها یک سیستم قدرت PV یا خورشیدی متفاوت از آنچه که در توضیحات فوق بیان شد می‌باشند و در واقع برق تولید نمی‌کنند اما انرژی خورشیدی را به گرمای مورد نیاز تبدیل می‌کنند تا آب را برای استخر یا مصارف عمومی در خانه گرم کند. همچنین خوب‌است بدانید که می‌توان از برخی از پنل‌های حرارتی خورشیدی یا PV حتی برای گرما و تهویه هوا نیز استفاده‌نمود.

پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک

سلول‌های خورشیدی هیبرید و پنل‌های PV

یک ماده آلی (یک ماده نیمه هادی که خواص آن چیزی بین مواد عایقی و هادی‌ها قرار دارد و برای هدایت الکتریکی مورد‌استفاده قرار می‌گیرد) با یک ماده معدنی رسانا با تعداد الکترون بالا ساخته شده تا لایه‌های فتوولتائیک (PV) را تشکیل دهند که راندمان آن از لایه‌ای که فقط از یک ماده تشکیل شده بیشتر است‌و هر دو مزایای برجسته نیمه‌هادی آلی و معدنی را دارند.

سلول‌های PV هیبرید با فرآیند R2R (فرآیند Real-to-Real یا roll-to-roll: ایجاد قطعات و دستگاههای الکترونیکی روی یک رول پلاستیکی انعطاف‌پذیر یا ورق و فویل های فلزی) و همچنین توسعه تبدیل توان خورشیدی کم هزینه هستند. کارآمدترین پنل‌های‌خورشیدی هیبرید موجود مدول HIT PV پاناسونیک (که نام رسمی آن Sanyoاست) با راندمان باورنکردنی %18.6 است‌که فضای کمتری نیز در پشت بام می‌گیرد.

پنل‌های‌خورشیدی هیبرید گرانتر از پنل‌های PV مونو یا پلی کریستال هستند. اگر فضای زیادی روی پشت بام وجود دارد، توصیه می‌شود که از سیستم پنل‌خورشیدی هیبرید استفاده نکنید، در غیر اینصورت برای تولید همان انرژی الکتریکی که با پنل‌های‌خورشیدی کریستالی تولید می‌گردد، پول خود را هدر می‌دهید.

سلول‌های خورشیدی هیبرید و پنل‌های PV

پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک

کدام نوع پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک برای کاربردهای خانگی مناسب‌تراست؟

تصمیم‌گیری در مورد  اینکه کدام نوع از پنل‌های‌خورشیدی مناسبتراست کمی دشوار خواهد بود و اگر حتی اصول اولیه در مورد PV را نمی‌دانید، توصیه می‌شود برای انتخاب بهترین پنل‌خورشیدی مرتبط با نیاز خود با یک متخصص تماس بگیرید و برای بدست آوردن اطلاعات کلی با وی بحث و تبادل نظر کنید تا بتوانید در انتخاب بهترین نوع پنل‌خورشیدی برای مصارف خانگی ایده بگیرید.

از آنجا که انتخاب بهترین نوع پنل بستگی به عوامل زیادی از جمله بار، محیط و منطقه‌ مناسب برای ساعات اوج تابش و انواع باتریهای مورد‌استفاده به عنوان منبع پشتیبان و غیره دارد. به غیر از اینها، پنل‌های‌خورشیدی مونوکریستال از لحاظ راندمان بهتر از پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال هستند اما هزینه بیشتری دارند.

همانطور که می‌دانیم “هزینه و مکان” از اصلی‌ترین عوامل در انتخاب صحیح پنل PVاست، بنابراین بحث مختصری در این مورد ارائه خواهدشد.

فضا

از آنجا که اکثرا فضای زیادی در پشت بام، پنجره‌ها و غیره وجود ندارد،استفاده از پنل‌خورشیدی فیلم نازک مناسب‌نیست و پنل‌های‌خورشیدی کریستالی بهترین انتخاب‌است و پس از آن اگر اندازه پنل مهم باشد باید به دنبال پنل‌های‌خورشیدی با بالاترین مقدار نامی بود زیرا پنل‌های PV با انداره یکسان دارای مقادیر نامی متفاوتی مانند 60 W، 150W، 200W  و غیره‌هستند.

اگر اندازه پنل مهم‌بود، کدام انتخاب بهتراست؟ پنال خورشیدی مونو یا پلی کریستال؟

هردوی اینها با مزایایی که دارند، مناسب هستند به جز اینکه پنل‌های‌خورشیدی مونو کریستالی از نظر فضا کارآمد‌ترهستند و انرژی الکتریکی نسبتا بیشتری نسبت به پلی کریستال تولیدمی‌کنند اما همیشه اینگونه نیست. نکته دیگر اینکه پنل‌های‌خورشیدی پلی کریستال کمی ارزان‌تر هستند، اما از نظر فضا بهره‌وری کمتری‌دارند.

علاوه براین، به ازای مقادیر نامی یکسان (150 W) پنل‌های‌خورشیدی مونو و پلی کریستالی، تقریبا توان خروجی الکتریکی یکسانی را تولیدمی‌کنند (با چند تفاوت ناچیز) اما پلی کریستال فضای کمی بیشتری را در مقایسه با پنل‌خورشیدی مونوکریستال اشغال‌می‌کند.

حال به خودتان بستگی دارد که کدامیک را انتخاب می‌کنید

هزینه‌ها

قیمت پنل‌های PV معمولا بر حسب هزینه بر وات ($ / وات) ذکر می‌شود. اگر می خواهید به دنبال کمترین هزینه برای توان مصرفی باشید، می بایست قیمت‌های مختلف پنل‌های‌خورشیدی مونو و پلی کریستال موجود  در بازار و اینترنت را مقایسه کنید. به عنوان مثال، پنل‌خورشیدی Talesun مدل(TP660P-235) ارزانترین پنل PV‌است‌که با قیمت 183 دلار دارای مقدار نامی 235وات‌است. بنابراین قیمت هر وات 0.75 دلارمی‌شود. از طرف دیگر، پنل‌خورشیدی (ECO230S156P-60) EcoSolargyیک پنل PV گرانتری‌است که مقدار نامی آن 230وات با قیمت هر وات حدود 1 دلاراست.

بهترین خروجی

سازندگان PV حدود 25تا30 سال برای پنل‌های‌خورشیدی گارانتی در نظر می‌گیرند. اما بخاطر داشته باشید که عملکرد پنل‌های‌خورشیدی به تدریج با گذشت زمان کاهش می‌یابد و عملکرد کلی در هنگام انقضا نزدیک به 80% می ماند. بنابراین، در مورد توان خروجی پنل‌های‌خورشیدی مصالحه نکنید و قابلیت اطمینان سیستم نصب پنل‌خورشیدی طراحی شده خود را زیر سوال نبرید. مجددا یادآور می‌شود که به دنبال پنل‌هایPV  ارزان قیمت نباشید، در غیر این صورت مجبور خواهید بود هزینه را مجددا پرداخت کنید!

مقالات مرتبط :

تجهیزات اساسی و لازم برای نصب سیستم پنل‌خورشیدی

تفاوت بین مواد رسانا، نیمه رسانا و نارسانا

مدل‌های پیش‌بینی در سیستم‌ انرژی تجدیدپذیر

لینک زبان اصلی مقاله :

Types of Solar Panels and Which Solar Panel Type is Best?

پنل‌های‌خورشیدی و سلول‌های فتوولتاییک