ソーラーパネルでの単結晶および多結晶太陽光発電モジュールの使用の実践

この記事では、さまざまなタイプの最新の太陽電池の製造におけるシリコンの単結晶および多結晶の実際の使用と、これらの既存のタイプの太陽電池モジュールの違いについて説明します。

地球上の多くの人々は依然としてガス、薪、重油、灯油などのエネルギー源に大きく依存しており、これらはさらに環境に悪影響を及ぼしています。したがって、風力、太陽放射、水力発電などの代替エネルギー源を彼らの生活に導入することは、生態学的、道徳的、経済的観点の両方で彼らに利益をもたらします。

将来の人類の発展において、非再生可能エネルギー源は、その供給のためにエネルギーの分野から去り、それらのエネルギー源に取って代わられる可能性が最も高いです。 再生可能エネルギー源、風力、水力、太陽エネルギーなど。それは太陽放射のエネルギーと人々によるその利用の可能性についてであり、今日の記事でお話します。

単結晶および多結晶太陽電池モジュールとは何ですか?

現在、あらゆる種類の太陽電池の中で最も普及しているのは単結晶と多結晶のソーラーパネルで、後者はしばしば「多結晶ソーラーパネル」とも呼ばれます。

単結晶パネル。

構造的に単結晶パネルは数十個のシリコンで構成されています 太陽光発電モジュール1枚のパネルにまとめました。これらの太陽電池セルは、信頼性が高く耐久性のあるグラスファイバー製ハウジングに取り付けられており、ほこりや大気中の湿度の両方から太陽電池モジュールを適切に保護します。

ソーラーパネルのこのようなパネル設計により、海上でも陸上でも、さまざまな条件で動作することができます。ソーラーパネルにおける太陽光エネルギーの電気エネルギーへの変換は、ソーラーパネル自体の太陽光発電モジュールにおけるエネルギー変換の光電効果によって発生します。

単結晶ソーラーパネルの製造材料は超高純度シリコンであり、エレクトロニクス分野の半導体デバイスの製造にも使用されており、現代産業でもよく採用されています。シリコン単結晶のロッドはゆっくりと成長し、シリコン融液から引き出され、厚さ 0.2 ～ 0.4 mm の小片に切断され、その後の処理を経て、太陽エネルギーを形成する太陽電池の製造にすでに使用されています。パネル。

最新のソーラー パネルを使用する習慣は、長年にわたって世界で最も人気があり、求められているパネルの 1 つである単結晶ソーラー パネルが存在していることを示しています。単結晶パネルの効率は約 15 ～ 17% です。

多結晶パネル。

シリコン融液を徐冷すると多結晶シリコンが得られ、多結晶太陽電池パネルの材料となるが、この場合、融液からシリコン結晶を取り出す作業が完全に省略され、プロセス自体の労力が軽減される。単結晶シリコンの製造よりもコストがかからないため、そのような太陽電池は安価です。ただし、多結晶シリコンの重大な欠点は、品質をわずかに低下させる粒状境界を持つ領域があることです。

多結晶太陽電池（モジュール）のフレームはアルミニウム製で、特殊な耐腐食性化合物で黒色にコーティングされています。このような構造の高品質と耐久性は、各フレームの背面にホイルをしっかりと固定し、端をしっかりとシールすることによって実現されます。多結晶ソーラーパネルのすべての要素は特殊なラミネートで覆われており、極端な温度や雪や雨の影響にも耐性があります。

「モノ」結晶と「ポリ」結晶、そしてそれに応じて太陽電池の種類のどちらが優れているかという質問に答えるには、まずそれらの違いと類似点を理解する必要があります。

太陽電池の「モノ」結晶タイプと「ポリ」結晶タイプの主な違い。

1. これら 2 種類の太陽電池の主かつ根本的な違いは、太陽エネルギーを電気に変換する効率です。現在の量産中の単結晶パネルの太陽エネルギー変換効率は最大 22% に達し、宇宙技術で使用されるものでは最大 38% にも達します。これはシリコン単結晶原料の純度によるもので、このような電池では純度がほぼ 100% に達します。

市販の多結晶パネルの場合、太陽エネルギーを電気に変換する効率は単結晶パネルよりもはるかに低く、最大 18% です。このタイプの電池の効率指標がこのように低いのは、その製造に純粋な一次シリコンだけでなく、リサイクルされた太陽電池などからの原料も使用されるという事実によるものです。軽いので、同じ電力の異なる種類のバッテリーでもサイズが小さくなります。

2. 外観について ・以下の点にご注意ください。単結晶ソーラーパネルは角が丸く、表面が平らです。それらの形状の丸みは、製造中の単結晶シリコンが円筒形のブランクで得られるという事実に関連しています。多結晶太陽電池モジュールのセルは、製造時のブランクも正方形であるため、正方形の形状をしています。多結晶シリコンの組成も不均一であり、多くの異なる結晶シリコンと少量の不純物が含まれるため、その構造により多結晶の色は不均一になります。

3. 太陽電池モジュールの価格政策に関しては、単結晶シリコン太陽電池は多結晶シリコン太陽電池の価格よりわずかに（約 10%）高価です。もちろん、その容量の観点から考えればです。おそらくすでに理解されていると思いますが、単結晶太陽電池の高コストは主に、元の単結晶シリコンの製造および精製のより高価なプロセスに関係しています。

結論。

これまで述べてきたことを少し要約すると、たとえばカントリーハウスなどの太陽光発電所に使用する太陽電池を選択する主なパラメータは、そこで使用されている太陽電池の種類に依存しないと想定できます。より経済的なバージョンが必要な場合は、多結晶太陽電池モジュールを選択することになります。同じ出力であれば、単結晶モジュールよりも面積がわずかに大きくなりますが、若干安価です。ソーラーパネル自体の表面の色は、その選択において何の役割も果たしていないことに留意してください。

世界中のソーラーパネルの種類ごとの使用についてもう少しお話ししましょう。ここでは、販売量の52.9％で第1位はより安価な多結晶シリコンパネルであり、売上高で右から2位は市場の約33.2％を占める単結晶シリコンパネルです。アモルファスなどの太陽光パネルは売上高で3位で、総販売市場に占める割合は13.9％となっている（記事では考慮していない）。