انواع پنل خورشیدی کدامند؟

سلول‌ها و صفحات خورشیدی انواع مختلفی دارند که هنگام طراحی یک سیستم برق خورشیدی، باید با توجه به کاربرد مورد نظر، یکی از آن‌ها را انتخاب کرد. این کار، مستلزم شناخت انواع سلول‌های خورشیدی است. در این آموزش با تک اینورتر همراه باشید تا با انواع پنل خورشیدی آشنا خواهیم شد.

تولید انرژی الکتریکی از انرژی تابشی خورشید در تمامی انواع سلولهای خورشیدی بر پایه «اثر فتوولتاییک (PV)» می باشد که به طور خلاصه، از تحریک الکترونهای لایه ظرفیت یک نیمه‌هادی توسط فوتونهای نور و انتقال آنها از لایه ظرفیت به لایه هدایت انجام می‌پذیرد.

انواع سلول های خورشیدی

پنل های خورشیدی برای مصارف گوناگونی طراحی و ساخته شده اند. یکی از مهم ترین عوامل انتخاب پنل خورشیدی محل نصب آن می باشد چرا که مناطق مختلف دارای شرایط گوناگون آب و هوایی و تابش خورشید می باشد و به همین خاطر سولار پنل مورد استفاده در مناطق گوناگون می بایست با توجه به اقلیم خاص هر منطقه انتخاب گردد. در ادامه به طبقه بندی انواع پنل خورشیدی بر اساس تکنولوژی بکار رفته در ساخت آنها می پردازیم.

انواع بسیار متنوعی از سلولهای خورشیدی به صورت تجاری یا در مراحل آزمایشگاهی وجود دارد که آنها را به شرح زیر می‌توان دسته‌بندی کرد:

1) مونوکریستالی (Mono-Crystalline)

2) پلی کریستالی (Poly-Crystalline)

3) فیلم نازک (Thin Film)

4) پلیمری یا ارگانیک (Polymeric/Organic)

انواع پنل های خورشیدی از نظر نوع ساخت

انواع مختلفی از صفحات خورشیدی فتوولتائیک برای خرید وجود دارد، اما اکثرا از ماده سیلیکون ( Si ) تولید می شوند که دومین عنصر فراوان در پوسته زمین (پس از اکسیژن) است. سیلیکون همان ماده ای است که از شن و ماسه ساخته می شود و به تنهایی بسیار خالص نیست. بنابراین باید قبل از استفاده از آن به عنوان یک ماده نیمه هادی، خلوص ماده را تا 99.99٪ افزایش داد. سیلیکون در بسیاری از انواع سلول های فتوولتائیک، ترانزیستورها و یا تجهیزات دیجیتال استفاده می شود.

دو نوع اصلی از موادی که در صفحات خورشیدی استفاده می شوند عبارتند از سیلیکون بلورین و رسوبات فیلم نازک ( Thin Film ) که از لحاظ بازده جذب نور، بازده تبدیل انرژی، تکنولوژی تولید و هزینه تولید متفاوت می باشند. سلول های خورشیدی سیلیکون بلورین شایع ترین نوع هستند که امروزه بسیار استفاده می شوند. سه نوع کلی پنل های ساخته شده از سیلیکون عبارتند از:

• پلی کریستال سیلیکونی Poly Crystal
• مونو کریستال سیلیکونی Mono Crystal
• تین فیلم Thin Film

1- پنل خورشیدی مونو کریستال

مونو به معنای «تک» است. همان‌طور که از این نام پیداست، سلول‌‌های صفحه خورشیدی مونوکریستالی (Monocrystalline Solar Panels) از یک کریستال سیلیکونی خالص ساخته می‌‌شوند. همچنین، این نوع صفحات، صفحه سیلیکونی تک‌‌کریستالی نامیده می‌‌شوند، زیرا فقط از یک کریستال برای ساخت آرایه استفاده می‌‌شود که خلوص صفحه خورشیدی (PV) و ظاهر یکنواخت در ماژول PV را فراهم می‌‌سازد.

صفحات خورشیدی مونوکریستالی (سلول‌‌های PV) به شکل گرد هستند و میله‌‌های کریستال سیلیکونی در سراسر ماژول PV، استوانه‌‌ای به نظر می‌‌رسند. بنابراین، تفاوت صفحه فتوولتائیکِ پلی‌کریستالی و مونوکریستالی این است که سلول‌‌های خورشیدی مونوکریستالی به صورت استوانه‌‌ای با لبه‌‌های گرد به نظر می‌‌آیند.

2- صفحات خورشیدی پلی‌‌کریستالی

«پلی» به معنی «چند» است. همان‌گونه که از نام آن پیداست، برای ساختن این سلول خورشیدی، چند کریستال سیلیکونی خالص مختلف با هم ترکیب می‌‌شوند. این سلول‌‌ها راست گوشه هستند و در مقایسه با صفحات خورشیدی مونوکریستالی، سیلیکون کمتری نیاز دارند که باعث می‌‌شود هزینه کمتری نیز داشته باشند.

علاوه بر این، سلول‌های پلی‌کریستالی (Polycrystalline Cells) نسبت به سلول‌‌های PV مونوکریستالی بازدهی کمتری دارند (تقریباً ۱۳٫۵ تا 17 درصد). این سلول‌‌ها پلی‌‌سیلیکون یا سیلیکون مولتی‌‌کریستالی نیز نامیده می‌‌شوند و نخستین بار در سال 1981 به بازار عرضه شدند.

برای ساختن سلول‌‌های PV پلی‌‌کریستالی، سیلیکون خام خالص را ذوب می‌‌کنند و داخل یک قالب مربعی می‌‌ریزند تا خنک شود، سپس آن را به صورت آرایه‌‌ها و ویفرهای کاملاً مربعی برش می‌‌دهند. در صفحه خورشیدی پلی‌‌کریستالی یک آرایش بلوری غیریکنواخت وجود دارد که به دلیل انعکاس مقداری نور به عقب، کمی آبی‌‌تر به نظر می‌‌رسد. امروزه قیمت صفحات خورشیدی پلی‌‌کریستالی پایین آمده است و در ایالات متحده آمریکا، بریتانیا، استرالیا و دیگر بازارهای محلی محبوبیت دوباره پیدا کرده‌اند.

3- صفحات خورشیدی نوار رشته‌‌ای

ساخت سلول‌‌های خورشیدی نوار رشته‌‌ای (String Ribbon Solar Cells) طی فرایندی صورت می‌‌گیرد که در آن نوارها و ورق‌‌های سیلیکونی مولتی‌‌کریستالی ساخته می‌‌شوند. در این فرایند، سیم‌‌های مقاوم در برابر دمای بالا از داخل سیلیکون مذاب بیرون کشیده می‌‌شوند تا نوار نازک مولتی‌‌کریستالی از بلورهای سیلیکونی ساخته شود. سپس، این نوارهای بسیار نازک به طول‌‌های مختلف بریده می‌‌شوند.

صفحات خورشیدی ساخته شده با فناوری نوار رشته‌‌ای شبیه صفحات PV پلی‌‌کریستالی به نظر می‌‌رسند. این فرایند نخستین بار در دهه 1970 شرکت‌های Mobil-Tyco و Solar Energy Corp و Evergreen solar، بزرگترین تولیدکنندگانی بودند که برای ساخت سلول‌‌های خورشیدی از فناوری نوار رشته‌‌ای استفاده می‌‌کردند. صفحات PV نوار رشته‌‌ای نیز از سیلیکون پلی‌‌کریستالی ساخته می‌‌شوند.

4- صفحات فتوولتائیک یکپارچه ساختمان

فتوولتائیک یکپارچه ساختمان (Building Integrated Photovoltaic Panels) یا BIPV برای بخشی از ساختمان همچون دیوارها، پشت بام، سر درها، پنجره‌‌ها و غیره که ممکن است با مواد فتوولتائیک تناسب داشته باشند، طراحی می‌‌شود (توفال‌‌های خورشیدی بهترین نمونه فتوولتائیک یکپارچه ساختمان هستند). این صفحات خیلی خوب و زیبا به نظر می‌‌رسند، اما گران هم هستند.

متأسفانه، فتوولتائیک یکپارچه ساختمان در مقایسه با سایر سلول‌‌ها و صفحات PV، سیستم بسیار گران و کم‌‌کارآمدتری است. بنابراین، ترکیب سیستم‌‌های BIPV برای مصارف خانگی و محدود توصیه نمی‌‌شود. این نوع صفحات در پروژه‌‌های عظیمی همچون نیروگاه 10 مگاواتی در بیابانی نزدیک لاس وگاس به کار رفته‌اند.

5- صفحات حرارتی خورشیدی

این سیستم برق خورشیدی یا PV، متفاوت با آن چیزی است که در بالا ذکر شد. این صفحات الکتریسیته تولید نمی‌‌کنند بلکه از طریق خورشید، گرمای لازم برای گرم کردن آب استخر یا مصارف عمومی در خانه تأمین می‌کنند. از برخی از صفحات حرارتی خورشیدی می‌توان برای گرم کردن و تهویه هوا نیز استفاده کرد.

6- پنل های خورشیدی سه بعدی

ین نوع سلول فتوولتائیک از یک ساختار سه بعدی منحصر به فرد برای جذب بیشتر انرژی خورشید در همه جهات استفاده می کند و به پنل های سه بعدی معروف هستند. این سلول از یک آرایه ۳ بعدی از ساختارهای مولکولی مینیاتوری تشکیل شده است که نور خورشید را تا حد ممکن جذب می کند و باعث افزایش بهره وری و خروجی ولتاژ می شود. پنل سه بعدی اندازه، وزن و پیچیدگی کمتری نسبت به انواع دیگر صفحات دارد.

پنل های فتوولتائیک (PV) با تبدیل نور به برق خورشیدی بدون ایجاد مشکلات محیط زیستی مانند آلودگی و زباله، از نور خورشید استفاده بهینه می کنند. سلول های خورشیدی فوتوولتائیک (PV) از مواد ویژه به نام نیمه هادی سیلیکون (Si) ساخته می شوند که در حال حاضر بیشترین استفاده و کاربرد را دارند.

سیلیکون بلورین در طول دو دهه گذشته ماده اصلی سلول های PV بوده و در واقع بیش از ۹۵٪ از انواع پنل های خورشیدی تولید شده در سراسر جهان از سیلیکون بلوری تشکیل شده است. با این حال، پیشرفت های اخیر در فن آوری سلول های خورشیدی، سلول های فیلم نازک و دیگر انواع سلول های فتوولتائیک با کارایی بیشتر در حال توسعه و تولید می باشند.

ممنون از اینکه با فروشگاه برق خورشیدی تک اینورتر همراه بودید.