انواع پنل های خورشیدی
- نویسنده: علی قائنی
- انتشار:
- ساعت انتشار:
قبل از اینکه به سراغ انواع پنلهای خورشیدی برویم نخست باید به انواع سلولهای خورشیدی بپردازیم. در ادامه این مقاله بصورت کامل با مبحث انواع پنلهای خورشیدی آشنا میشویم.
در اینجا انواع سلولهای خورشیدی را معرفی مینماییم.
انواع پنل های خورشیدی
انواع سلولهای خورشیدی
سلولهای خورشیدی فیلم نازک یا لایه نازک
سلولهای خورشیدی فیلم نازک یا به عبارت دیگر (Thin Film Solar Cells) یا مخفف آن TFSC میباشد این سلولها نیز با عنوان سلولهای فتوولتائیک فیلم نازک (Thin Film Photovotalic Cells) یا TFPV یا ماژولهای PV آمورف نیز شناخته میشوند.
این سلولها از ترکیب یک یا چند لایه نازک از مواد PV یا فیلم نازک (TF) که بر روی یک لایه شیشه، پلاستیک، فلز و … ساخته میشوند که نسل دوم سلولهای خورشیدی هستند. ضخامت این فیلمها از چندین نانومتر تا ده ها میکرومتر قابل تغییر است.
با همه این اوصاف سلولهای خورشیدی با ضخامتهای خیلی کمتر نیز ابداع شدهاند. در نسل اول سلولهای خورشیدی سیلیکون کریستالی از ویفرهای سیلیکونی با ضخامتی تا حداکثر 200 میکروکتر استفاده میکنند.
انواع سلولهای خورشیدی فیلم نازک بر اساس وارد تشکیل دهنده آن عبارتند از:
- سلولهای خورشیدی سیلیکونی آمورف
- سلولهای خورشیدی میکروکریستال سیلیکون آمورف
- سلول های خورشیدی کادمیم، تلورید
- سلولهای خورشیدی سلنید، گالیم، ایندیوم، مس
مقایسه سلول های خورشیدی فیلم نازک
نوع سلول خورشیدی ماده اصلی تشکیل دهنده ویژگی ها کاربرد ها سیلیکونی آمورف (a-Si) سیلیکون بدون ساختار کریستالی سبک، انعطافپذیر، ارزان، تولید ساده ماشینحسابها، پنلهای کوچک قابل حمل میکروکریستال سیلیکون آمورف (µc-Si/a-Si) ترکیب سیلیکون آمورف و کریستالی راندمان بالاتر از آمورف خالص، پایدارتر پنلهای ساختمانی، کاربردهای متوسط کادمیم تلورید (CdTe) ترکیب کادمیم و تلورید تولید ارزان، راندمان خوب، نگرانی زیستمحیطی نیروگاههای خورشیدی بزرگ سلنید گالیم ایندیوم مس (CIGS) ترکیب Cu, In, Ga, Se راندمان بالا، انعطافپذیر، مناسب برای سطوح خمیده پنلهای پیشرفته، کاربردهای صنعتی و ساختمانی
سلولهای خورشیدی سیلیکونی آمورف (a-Si)
صفحات خورشیدی سیلیکونی آمورف (Amorphous Silicon Thin Film Solar Panels) که این سلولهای خورشیدی مبتنی بر سیلیکون آمورف (a-Si) همراه با فناوری فتوولتائیک (PV) میباشند. این صفحات در سیستمهای کوچک و قابلحمل در مقایسه با صفحات خورشیدی سیلیکونی کریستالی مقرونبهصرفه میباشند.
بازدهی صفحات ساخته شده با سلولهای خورشیدی سیلیکونی آمورف معمولاً از تقریباً ۶ تا ۹ درصد میباشد. این نوع سلولها به دلیل انعطافپذیری و قابلیت تولید روی بسترهای مختلف مانند شیشه، فلز و پلاستیک، کاربرد گستردهای در دستگاههای الکترونیکی کوچک و سطوح خمیده پیدا کردهاند.
شرکتهای فعال در این حوزه توانستهاند با استفاده از فناوری سلولهای خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی آمورف، ماژولهایی با بازدهی بالاتر از ۱۰ درصد در شرایط آزمایشگاهی تولید کنند. هرچند در مقایسه با سلولهای کریستالی، عمر کوتاهتر و کاهش بازدهی در طول زمان (degradation) از چالشهای اصلی این فناوری محسوب میشود.
- ساختار: از سیلیکون غیرکریستالی (آمورف) ساخته میشوند که بهصورت لایهای نازک روی بسترهایی مانند شیشه یا پلاستیک قرار میگیرد.
- ویژگیها: سبک، انعطافپذیر، ارزانتر از سیلیکون کریستالی، اما با بازدهی پایینتر (حدود 6 تا 9 درصد).
- کاربردها: مناسب برای دستگاههای قابل حمل، ماشینحسابها، سقفهای خمیده و سطوح نامنظم.
- مزایا: تولید آسان، عملکرد خوب در نور کم.
- معایب: کاهش بازدهی در طول زمان (degradation)، عمر کوتاهتر نسبت به انواع کریستالی.
سلولهای خورشیدی میکروکریستال سیلیکون آمورف (μc-Si/a-Si)
این سلولها خورشیدی از زیرمجموعه سلول خورشیدی فیلم نازک سیلیکونی میباشد که به سلول های خورشیدی سیلیکونی آمورف (Amorphous Silicon Solar Cell) معروف است.
سلولهای خورشیدی آمورف از آنجایی که نیاز کمتری یعنی کمتر از یک درصد به سیلیکون برای استفاده از سلولهای خورشیدی کریستالی دارد بنابراین از بازدهی خیلی کمتری نسبت به صفحات خورشیدی پلی کریستال و مونو کریستال دارد که این مقدار حدود تقریباً 5 تا 6 درصد میباشد.
در تولید سلولهای خورشیدی آمورف نیاز به یک یا چند لایه از مواد فتوولتائیک که بر روی یک لایه ای از گاز که بصورت اسپری قرار میگیرد و به آن “رسوب بخار” میگویند.
- ساختار: ترکیبی از لایههای سیلیکون آمورف و میکروکریستالی؛ لایه آمورف جذب نور را آغاز میکند و لایه میکروکریستالی بازدهی را افزایش میدهد.
- ویژگیها: بازدهی بالاتر از a-Si (حدود 8 تا 10 درصد)، پایداری بیشتر در طول زمان.
- کاربردها: پنلهای خورشیدی انعطافپذیر، سیستمهای خورشیدی خانگی با هزینه پایین.
- مزایا: ترکیب مزایای آمورف و کریستالی، کاهش تخریب بازدهی.
- معایب: پیچیدگی بیشتر در تولید، هزینه ساخت بالاتر نسبت به a-Si.
سلولهای خورشیدی کادمیم تلورید (CdTe)
صفحات خورشیدی فیلم نازک تلورید کادمیوم (Cadmium Telluride Thin Film Solar Panels) که این سلولهای خورشیدی مبتنی بر تلورید، کادمیوم (CdTe) همراه با فناوری فتوولتائیک (PV) میباشد. این صفحات در سیتم های چند کیلو واتی در مقایسه با صفحات خورشیدی سیلیکونی کریستالی مقرون به صرفه میباشند.
بازدهی صفحات ساخته شده با سلولهای خورشیدی تلورد کادمیوم از تقریباً 9 تا 11 درصد میباشد. شرکت First Solar با نصب و اجرای نیروگاه بالغ بر 5 گیگاواتی در سراسر دنیا با استفاده از فناوری سلولهای خورشیدی فیلم نازک تلورید کادمیوم توانسته رکورد جهانی با بازدهی 14.4 درصد در برای ماژولهای فتوولتائیک ثبت کرده است.
- ساختار: از ترکیب کادمیم و تلورید ساخته میشود؛ نیمههادی با ساختار لایه نازک.
- ویژگیها: بازدهی بالا (تا 22 درصد در آزمایشگاه)، تولید ارزان، مناسب برای تولید انبوه.
- کاربردها: نیروگاههای خورشیدی بزرگ، پنلهای تجاری.
- مزایا: هزینه پایین، عملکرد خوب در دماهای بالا و نور پراکنده.
- معایب: نگرانیهای زیستمحیطی بهدلیل وجود کادمیم (عنصر سمی)، محدودیت منابع تلورید.
سلولهای خورشیدی سلنید گالیم ایندیوم مس (CIGS)
این سلولها که به سلول های سلنید، گالیوم، ایندیوم، مس (Copper Indium Gallium Selenide Solar Cells) یا CIGS/CIS معروفند که در سال 2011 تلید تجاری آن در کشور آلمان آغاز شده است.
این سلولها ترکیبی از ایندیوم،مس،گالیوم و سلنید روی لایه ای مثل شیشه یا پلاستیک، که با یک آندو کاتد در پشت و قسمت جلو برای تامین توان خروجی الکتریکی تهیه و ساخته میشوند. این سلول بخاطر مقاومت دمایی بالایی دارند بنابراین در آب و هوای گرم کارایی بهتری دارند. از همین رو اگر این سلولها بر روی شیشه گذاشته شوند عملکرد بهتری خواهند داشت.
این صفحات خورشیدی از بازدهی حدود 11 تا 14 درصدی برخوردار است. اما مقدار 19.9 درصد بالاترین میزان بازدهی است که تیم پژوهشگر آزمایشگاه ملی انرژی تجدیدپذیر به آن دست یافتند. که این تیم به بهترین بازدهی یعنی 20.8 درصد در اکتبر سال 2013 رسیدند.
- ساختار: ترکیب عناصر مس، ایندیوم، گالیوم و سلنید؛ نیمههادی لایه نازک با ساختار چالکوپایریت.
- ویژگیها: بازدهی بالا (تا 20.8٪ در آزمایشگاه)، انعطافپذیر، عملکرد عالی در نور کم.
- کاربردها: پنلهای خورشیدی قابلانعطاف، کاربردهای فضایی، سقفهای خمیده.
- مزایا: کیفیت بالا، مناسب برای شرایط سخت آبوهوایی.
- معایب: فرآیند تولید پیچیده، هزینه بالاتر نسبت به CdTe.
محصولات مرتبط
پکیج برق خورشیدی با انرژی 175WH و ولتاژ 12V DC شماره 1
قیمت اصلی 11,000,000 تومان بود.10,200,000 تومانقیمت فعلی 10,200,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 330WH و ولتاژ 12V DC شماره 2
قیمت اصلی 16,000,000 تومان بود.15,150,000 تومانقیمت فعلی 15,150,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 650WH و ولتاژ 12V DC-220V AC شماره 3
قیمت اصلی 29,000,000 تومان بود.27,900,000 تومانقیمت فعلی 27,900,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 1100WH و ولتاژ 12V DC-220V AC شماره 4
قیمت اصلی 41,900,000 تومان بود.38,900,000 تومانقیمت فعلی 38,900,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 3200WH و ولتاژ 220V-AC شماره 5
قیمت اصلی 56,000,000 تومان بود.51,900,000 تومانقیمت فعلی 51,900,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 3400WH و ولتاژ 220V AC شماره 6
قیمت اصلی 136,000,000 تومان بود.127,000,000 تومانقیمت فعلی 127,000,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 4400WH و ولتاژ 220V AC شماره 7
قیمت اصلی 157,500,000 تومان بود.145,500,000 تومانقیمت فعلی 145,500,000 تومان است.پکیج برق خورشیدی با انرژی 13200WH و ولتاژ 220V AC شماره 8
قیمت اصلی 271,500,000 تومان بود.251,800,000 تومانقیمت فعلی 251,800,000 تومان است.
انواع پنلهای خورشیدی براساس نوع صفحه
این نوع پنلهای خورشیدی از صفحاتی بنام سیلیکون کریستالی (Crystalline Silicon) که از شکل کریستالی سیلیکونی بهره می برد. از یان در فرآیند و تولید صفحات خورشیدی کریستالی که از فناوریهای فتوولتائیک (PV) پلی کریستالی و مونو کریستالی بسیار مورد استفاده قرار میگیرد.
حدود 90 درصد فناوری مبتنی بر فتوولتائیک بر اساس سیلیکون است که در صفحات خورشیدی سیلیکون کریستالی بیشترین استفاده را دارد.
معیارهای بسیاری در صفحات با فناوری فتوولتائیک برای استفاده از سیلیکون وجود دارد. در اینجا مهمترین آن مربوط به خلوص سیلیکون میباشد. در اینجا منظور از خلوص سیلیکون این است که هر چه خالص سازی سیلیکون بیشتر باشد ، میزان نوری که تبدیل به انرژی الکتریسیته میشود نیز برای صفحات خورشیدی بیشتر خواهد بود.
در اینجا انواع پنل های خورشیدی کریستال سیلیکون به دو نوع ذیل تقسیم می شوند:
- پنل پلی کریستالی _ یک طرفه
- پنل مونو کریستالی ( تک کریستال ) _ هم یک طرفه هم دو طرفه
مقایسه پنل های خورشیدی کریستال سیلیکون
ویژگی پنل پلی کریستال پنل مونوکریستال ساختار ساختهشده از چندین کریستال سیلیکون ساختهشده از یک کریستال سیلیکون خالص راندمان 13.5٪ تا 17٪ 18٪ تا 22٪ ظاهر رنگ آبی با سطح دانهدانه رنگ مشکی یکنواخت با گوشههای بریده قیمت ارزان تر و اقتصادی تر گرانتر به دلیل فرآیند تولید پیچیده عمر مفید حدود 20 تا 25 سال حدود 25 تا 30 سال کارایی در نور کم ضعیف تر بهتر و پایدار تر نیاز به فضا نیاز به فضای بیشتر برای تولید انرژی مشابه نیاز به فضای کمتر به دلیل راندمان بالاتر زمان ورود به بازار از سال 1981 با نام پلیسیلیکون قدیمیتر و پرکاربردتر در سیستمهای مدرن
پنل پلی کریستالی
این صفحات با نام پلی کریستالی که به معنای چند کریستالی میباشد. همانگونه که از معنی این صفحات خورشیدی بر می آید در فرآیند ساخت این صفحات خورشیدی با ترکیب چند کریستال سیلیکونی استفاده میشود. این صفحات به دلیل راست گوشه بودن از سیلیکون کمتری نسبت به صفحات خورشیدی مونو کریستال نیاز دارند که همین امر باعث کاهش هزینه ها میشود.
بازدهی این صفحات خورشیدی با سلولهای پلی کریستالی نسبت به سلولهای مونو کریستالی کمتر می باشد و در حدود 13.5 تا 17 درصد میباشد.این سلولها برای اولین بار در سال 1981 روانه بازار شدند و با نام پلی سیلیکون یا سیلیکون مولتی کریستالی شناخته و نامگذاری میشوند.
نحوه ی ساخت سلولهای PV پلی کریستالی بدین صورت است که ابتدا سیلیکون خام را ذوب کرده و درون یک قالب به شکل مربع ریخته تا خنک شود، حال آن را در حالت آرایهها و ویفرهای بطور کاملاً مربعی برش داده میشوند. در صفحات خورشیدی پلی کریستالی هنگامیکه انعکاس مقداری نور به از عقب کمی آبی تر به نظر می رسد که بدلیل آرایش بلوری غیر یکنواخت این صفحات میباشد.
پنل های پلی کریستال فقط میتوانند مونوفیشیال یا یک طرفه باشند.
مزایا
- تولید صفحات خورشیدی پلی کریستال به دلیل نحوهی تولید سیلیکون مقرون به صرفه و کم هزینهتر است.
- قدرت تحمل گرمایی پایین تر صفحات پلی کریستالی که این امر باید در طراحی نقشه نصب صفحات خورشیدی در نظر گرفته شود.
- جابه جایی و سهولت در استفاده از آن
- بازدهی نسبتاً خوب
- اشغال فضای کمتر بروی پشت بام
- در دسترس بودن
معایب
- بازدهی صفحات پلی کریستالی در حدود 13.5 تا 17 درصد است که این بدین معناست که اگر صفحه خورشیدی با توان 100 وات باشد خروجی آن در بازه 13.5 تا 17 وات خواهد بود. بنابراین این صفحات نسبت به صفحات مونوکریستالی بازدهی کمتری دارند.
- در صفحات پلی کریستالی ماژولهای PV در مقایسه با صفحات خورشیدی مونو کریستالی در همان اندازه (دارای یک سطح یکسان) برق کمتری تولید میکنند که این لزوماً اینگونه نیست.
- این صفحات بدلیل داشتن چند رنگ مختلف آبی نسبت به صفحات ساخته شده مونو کریستالی و فیلم نازک از زیبایی کمتری برخوردار است.
پنل مونوکریستالی
این صفحات با نام مونو کریستالی که به معنای تک کریستال هم میباشد. لذا با توجه به این موارد سلول های مونو کریستالی (Monocrystalline Solar Panels) از یک سیلیکون خالص تولید میشود.
از طرفی به این صفحات، صفحه سیلیکونی تک کریستالی نیز میگویند. به این دلیل که در ساخت آن از یک آرایه کریستالی استفاده شده است. که این امر خلوص ظاهر یکنواخت در ماژول و صفحه خورشیدی PV را فراهم میکند.
در این نوع از صفحات خورشیدی سلولهای PV به شگل گرد و در سراسر ماژول PV میلههای کریستال سیلیکونی ، استوانهای به نظر میرسند. در اینجا فرق بین صفحات مونو و پلی کریستالی این است که در آن سلولهای مونوکریستالی به شکل استوانههایی با لبه های گرد بنظر میرسند.
نحوهی ساخت سلولهای PV تککریستالی بدین صورت است که ابتدا سیلیکون خالص به شکل شمشهای استوانهای رشد داده میشود (روش Czochralski). سپس این شمشها به ویفرهای نازک بریده شده و در قالبهای مربعی کنار هم قرار میگیرند تا پنل خورشیدی تشکیل شود.
در صفحات خورشیدی تککریستال، به دلیل آرایش بلوری یکنواخت، انعکاس نور کمتر بوده و سطح آنها به رنگ مشکی دیده میشود. این یکنواختی بلوری دلیل اصلی راندمان بالاتر و عملکرد بهتر در شرایط نور کم است.
پنل های مونوکریستال یا تک کریستال، هم مونوفیشیال یعنی یک طرفه و هم بایفیشیال یعنی دو طرفه، میتوانند که باشند.
مزایا
- بازدهی این صفحات در محدوده ی 15 تا 20 درصد است. این در حالی است که در آزمایشگاه آخرین صفحات خورشیدی تا 25 درصد بازهی را ثبت کردند.
- عدم اشغال مساحت زیاد روی بام بدلیل اینکه PV مونو کریستالی به کمترین فضا نیاز دارند.
- طول عمر بالای صفحات مونو کریستالی بطور میانگین 25 سال میباشد.
- عملکرد بهتر نسبت به صفحات پلی کریستالی و تولید انرژی الکتریسیته 4 برابر صفحات فیلم نازک
- سهولت در جابجایی و استفاده
- در دسترس بودن صفحات مونو کریستالی در بازارها
معایب
- هزینه بالا و گران بودن این صفحات نسبت به ماژول های PV صفحات پلی کریستالی و فیلم نازک
- از آنجایی که صفحات مونوکریستالی از یک کریستال سیلیکونی ساخته میشود بنابراین ، اگر در معرض گردو غبار و پوشانده شدن توسط برف و یا سایه بر روی قسمتی از صفحه خورشیدی باعث قطع مدار PV میشود.
- مقدار زیادی سیلیکون خالص در این نوع فناوری به هدر میرود.
فناوری سلول های خورشیدی نانو
نوع سلول خورشیدی ماده/ساختار اصلی راندمان معمولی مزایا چالش ها کاربردها سلولهای پروسکایتی لایههای نازک پروسکایت در ابعاد نانومتری 18–25٪ راندمان بالا، تولید کمهزینه، فناوری نوظهور پایداری ضعیف در برابر رطوبت و گرما، مسائل زیستمحیطی (سرب) پنلهای ساختمانی، BIPV، تحقیقات پیشرفته سلولهای رنگدانهای (DSSC) نانوذرات TiO₂ همراه با رنگدانههای حساس به نور 7–12٪ تولید ساده، انعطافپذیر، شفافیت نسبی راندمان پایینتر، پایداری محدود پنجرههای خورشیدی، دستگاههای کوچک سلولهای نقاط کوانتومی (Quantum Dot) نانوکریستالهای نیمهرسانا با گپ انرژی قابل تنظیم 10–15٪ جذب طیف گسترده نور، قابلیت تنظیم خواص پایداری پایین، بازترکیب الکترونها سلولهای هیبریدی، کاربردهای تحقیقاتی سلولهای پلیمری پلیمرهای نانوساختار رسانا 8–12٪ سبک، انعطافپذیر، تولید ارزان راندمان متوسط، دوام کم پنلهای قابل حمل، ادغام در سطوح خمیده
سلولهای خورشیدی نانو نسل جدیدی از فناوریهای خورشیدی هستند که با استفاده از مواد و ساختارهایی در ابعاد نانومتری ساخته میشوند. در این مقیاس کوچک، خواص الکترونی و اپتیکی مواد تغییر میکند و همین ویژگی باعث میشود نور خورشید بهتر جذب شود و الکترونها با کارایی بیشتری حرکت کنند. این سلولها معمولاً از نقاط کوانتومی، نانوذرات فلزی یا لایههای نازک مهندسیشده تشکیل میشوند که هر کدام نقش مهمی در افزایش راندمان دارند. به عنوان مثال نقاط کوانتومی میتوانند طیف وسیعتری از نور را جذب کنند، نانوذرات پلاسمونیک باعث به دام افتادن نور در لایه فعال میشوند و پوششهای نانومتری ضدانعکاس بازتاب نور را کاهش میدهند.
نتیجه این نوآوریها راندمان بالاتر، انعطافپذیری بیشتر و امکان تولید پنلهای سبک و حتی شفاف است که میتوانند روی پنجرهها یا سطوح خمیده نصب شوند. علاوه بر این، هزینه تولید سلولهای نانو معمولاً کمتر از سلولهای سیلیکونی سنتی است زیرا به مواد کمتری نیاز دارند و فرآیند ساخت سادهتر است. با وجود این مزایا، چالشهایی مانند پایداری در برابر رطوبت و گرما و همچنین مسائل زیستمحیطی ناشی از استفاده از فلزات سنگین همچنان وجود دارد. فناوری نانو در خورشیدی به عنوان مکمل پنلهای سیلیکونی سنتی در حال رشد است و آیندهای را نوید میدهد که در آن انرژی خورشیدی ارزانتر، کارآمدتر و قابل استفاده در کاربردهای متنوعتر خواهد بود.
مقایسه پنل های کریستالی با سلول های خورشیدی نانو
ویژگی پنل تککریستال (Monocrystalline) پنل پلیکریستالی (Polycrystalline) سلولهای خورشیدی نانو ساختار یک کریستال سیلیکون خالص چندین کریستال سیلیکون ترکیبشده مواد و ساختارهای نانومتری (نقاط کوانتومی، نانوذرات، پروسکایتها) ظاهر مشکی یکنواخت با گوشههای بریده آبیرنگ با سطح دانهدانه متنوع: شفاف، انعطافپذیر، یا لایههای نازک هزینه تولید بالا به دلیل فرآیند پیچیده پایینتر و اقتصادیتر معمولاً پایینتر، بهویژه در فیلمهای نازک و پروسکایت عمر مفید 25 تا 30 سال 20 تا 25 سال هنوز در حال توسعه؛ برخی فناوریها پایدار نیستند (پروسکایت ~10–15 سال) کارایی در نور کم خوب ضعیف تر بسیار خوب، بهویژه در فناوریهای نانو با جذب طیف گسترده کاربردها خانهها، ساختمانهای مدرن، فضاهای محدود پروژههای بزرگ با بودجه محدود پنجرههای خورشیدی، سطوح خمیده، تجهیزات قابل حمل، BIPV (ادغام در ساختمان) چالش ها قیمت بالا راندمان پایینتر پایداری، طول عمر، مسائل زیستمحیطی (فلزات سنگین)
صفحات فتوولتائیک یکپارچه ساختمان
این صفحات که با نام فتوولتائیک یکپارچه ساختمان (Building Integrated Photovoltaic Panels) یا BIPV شناخته میشوند را میتوان برای قسمتی از ساختمان خود مانند پشت بام، پنجرهها، دیوارها، سر درها و … که امکان اینکه با مواد فتوولتائیک کتناسب باشند، طراحی میشوند. درست است که این صفحات خوب و زیبا به نظر میرسند اما بسیار گران قیمت میباشند.
با اینکه این صفحات از لحاظ قیمت بسیار گران میباشند اما نسبت به صفحات و سلولهای خورشیدی PV، کارآمدی کمتری دارند. از این رو ترکیب سیستمهای صفحات فتوولتائیک یکپارچه ساختمان برای مصارف خانگی و محدود اصلاً توصیه نمیشود.
صفحات حرارتی خورشیدی برای گرمایش
صفحات حرارتی خورشیدی
این صفحات برخلاف موارد عنوان شده هیچ الکتریسیته ای تولید نمیکنند و هدف آنها تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی گرمایی برای گرم کردن آب برای مصارف خانگی مانند استخر و حمام و … میباشد. همچنین از این صفحات میتوان در تهویه هوا و گرمایش نیز استفاده نمود.
صفحات فتوولتائیک و سلولهای خورشیدی هیبریدی
با توجه به نحوه ساخت و تولید صفحات فتوولتائیک و سلولهای خورشیدی هیبریدی از آنجایی که یک ماده آلی توسط یک ماده رسانای غیرآلی احاطه میشود تا لایههای فتوولتائیک را تشکیل دهد و تک ماده ی بیشتری دارند و همزمان مزایای هر دو نیمهرسانای آلی و غیرآلی را نیز دارد. در نتیجه هزینههای پایینتری سلولهای PV هیبریدی به واسطه فرایند R2R دارند.
بهترین پنلهای خورشیدی برای مصارف خانگی
در اینجا یک سوال مهم و پر تکرار مطرح میشود و آن اینست که بهترین نوع پنلهای خورشیدی برای مصارف خانگی کداماند؟ برای پاسخ به ان سوال باید گفت که دو پارامتر مهم برای انتخاب صفحه خورشیدی PV مناسب وجود دارد که باید در نظر گرفته شود. این دو پارامتر عبارتند از “فضا” و “هزینه” که در ادامه بصورت مختصر توضیح داده میشود.
فضا:
یک نکته مهم در این مورد اینست که در روی بامها و پنجره و … فضای زیادی نداریم لذا استفاده از صفحات خورشیدی کریستالی و فیلم نازک گزینههای بسیار خوبی میباشد.
با توجه به اینکه اندازه برایمان حائز اهمیت میباشد باید صفحات خورشیدی با بالاترین توان خورجی مجاز را مدنظر قرار بدهیم.چرا که می توان با صفحات خورشیدی PV با اندازه های یکسان، توان خروجیهای مختلفی از قبیل ۶۰ وات، ۱۵۰ وات، ۲۰۰ وات و غیره دارند.
از آنجایی که دو صفحه خورشیدی مونو و پلی کریستال دارای مزایای تقریباً یکشانی هستند، پس زمانیکه اندازه برایمان اهمیت داشته باشد گزینههای مناسبی هستند. تفاوت در مورد صفحات خورشیدی مونوکریستالی نسبت به پلی کریستالی در این است توان الکتریکی کمی بیشتر و از لحاظ فضا عملکرد بهتری دارند، ولی در برخی موارد می توان گفت که صفحات خورشیدی پلی کریستالی از لحاظ فضا کم بازده تر و مقرون به صرفهتر است.
هزینه:
با توجه به اینکه قیمت صفحات خورشیدی PV بطور معمول با قیمت بر وات دلار محاسبه میشود. لذا برای پیدا کردن ارزان ترین قیمتها در هر توان نامی خود، باید انواع صفحات خورشیدی مونوکریستالی و پلیکریستالی مختلف در بازار و سطح اینترنت را با هم مقایسه نمود.
مطالب پیشنهادی:
فناوری های جدید پنلهای خورشیدی
با توجه به پیشرفتهای اخیر فناوری در زمینه های مختلف از جمله پنلهای خورشیدی، نوآوری و تکامل قابل توجهی داشته است. پیشرفت های حاصل در زمینه خورشیدی شامل عملکرد سلولهای خورشیدی، پیشرفت در زمینه تولید و معرفی مواد جدید با طراحی انعطاف پذیر میباشد.
با آمدن فناوری های جدید پنلهای خورشیدی، این امکان را فراهم کردند تا فتوولتائیکهای خورشیدی به راحتی قابل دسترس نسبت به گذشته و با عملکرد و کارایی بهتری باشند.
افزایش راندمان پنلهای خورشیدی با فن آوریهای جدید
در دهه های اخیر پیشرفت های زیادی در زمینه کارایی پنلهای خورشیدی حاصل شده است که بسیار شگفت آور می باشد. افزایش بهره وری سیستمهای خورشیدی در اوایل در حدود 10 درصد بود که با فناوریهای امروزه پنلهای خورشیدی توانسته کارایی و تولید برق خود را با تکیه بر سیستمها فتوولتائیک خورشیدی به میزان 20 الی 25 درصد یعنی یک چهارم نور دریافتی از خورشید را به انرژی تجدیدپذیر تبدیل نماید.
با بالا رفتن راندمان و کارایی پنلهای خورشیدی این امکان فراهم شده است که استفاده از انرژی خورشیدی یک گزینه مناسب برای انواع کسب و کارها و مصارف خانگی و حتی صنعتی شود. همچنین فناوریهای جدید باعث شده اند که با افزایش راندمان هزینهها بطور قابل توجهی کاهش یابند که این امر سبب میشود که انرژی خورشیدی برای طیف وسیعی از کاربران و مخاطبان قابل دسترس تر و قبول گسترش سیستمهای خورشیدی در سراسر دنیا کمک شایانی نماید.
پنلهای خورشیدی نانو تکنولوژی
با توجه به پیشرفت های روز افزون در دهه های اخیر بخصوص در زمینه نانوتکنولوژی تاثیر بسیاری را در افزایش کارایی و عملکرد پنلهای خورشیدی جدید داشته است. این تکنولوؤی با بالا بردن کارایی و بهبود عملکرد سلولهای خورشیدی میتوان گفت یکی از تکنولوژیهای نوین در نیروگاههای خورشیدی محسوب میشود و از خاصیت های اصلی آن میتوان به خاصیت فلورسنت اشاره کرد.
این فناوری یکی از انقلابی ترینها در همه حوزههای علمی که تا کنون شناخته شده است میباشد که با شتاب و سرعتی روز افزون به سمت جلو در حرکت میباشد. فناوری نانو با قابلیت دسترسی بالا و همچنین بعنوان منبعی نامحدود یهترین زاه برای آینده بشری میباشد.
پنل های خورشیدی دوطرفه
پنلهای دو طرفه خورشیدی ( بایفیشیال )
از فناوری های نوین در زمینه نیروگاههای خورشیدی پنلهای دوطرفه میباشند که میتوانند نور خورشید را به انرژی الکتریسیته تبدیل نمایند.روش کارکرد این پنلها بدین صورت است که در یکجا ثابت قرار میگیرند و در دوطرف نور خورشید را دریافت و به انرژی الکتریکی تبدیل مینمایند. تحقیقات نشان داده که پنلهای خورشیدی دو طرفه میتوانند هزینههای تولید انرژی الکتریکی را بطور میانگین تا 16 درصد کاهش دهد و تولید انرژی را 35 درصد افزایش نیز بدهد.
سلولهای خورشیدی پروسکایت
این سلولهای خورشیدی به علت کارایی و عملکرد بالا و همچنین هزینههای پایین بعنوان یک راه حل جدید محسوب میشود.پروسکایت یک نیمه هادی است که بخاطر نوع ساختار کریستالی خود شبیه به کانیهای پروسکایت شناخته میشود. این نیمه هادیها بخاطر اینکه میتوانند طیف گستردهای از نور جذب کنند، لذا نور خورشید را میتوانند به الکتریسیته تبدیل نمایند.
تحقیقات نشان داده است که پروسکایتها نقش مهمی را در صنعت انرژیهای تجدیدپذیر برای بهبود کارایی و پایداری انرژی خورشیدی ایفا میکنند. نوعی از سلولهای پشت سر هم خورشیدی پروسکایت وجود دارد بنام پروسکایت-سیلیکون که در آنها لایه پروسکایت با سیلیکون ترکیب میشوند. این سلولها کارآمدی بالایی بخاطر جذب طول موجهای بلند و کوتاه دارند.
پنلهای خورشیدی دوال-فیس (Dual-Face)
یک از فناوری های نوین شناخته شده پنلهای خورشیدی دوال-فیس میباشند. این پنلها انرژی بیشتری را بخاطر داشتن سلولهای فتوولتائیک در دو طرف انرژی خورشیدی بیشتری را دریافت مینمایند. در حقیقت این سیستم بگونه ای طراحی شده است که بتواند هم نور خورشید را بصورت مستقیم و هم باتاب نور از زمین را دریافت نماید. که این حاصیت باعث اقزایش راندمان و تولید انرژی برق میشود.
پنجرههای خورشیدی شفاف
یکی از نوآوریها در زمینه صنعت ساختمان پنجرههای خورشیدی میباشند. این پنلها دارای طراجی هستند که بتوان آنها را جایگزین شیشههای معمولی کرد و بوسیله آن انرژی خورشیدی تولید نمود. این فناوری با توسعه مولکولهای آلی میکروسکوپی که توسط تیم تحقیقاتی دانشگاه ایالتی میشیگان توسعه داده شده است. این فناوری بگونهای عمل میکند که فقط طول موجهای نامرئی نور را جذب کنند، از همین رو پنجرهها شفاف به نظر میرسند.
مزایای تکنولوژیهای نوین در نیروگاههای خورشیدی
در اینجا مزایای تکنولوژیهای جدید در پنلهای خورشیدی را مورد بررسی و کنکاش قرار میدهیم. که این مزایا به شرح ذیل میباشند:
1.کارایی بیشتر: بدلیل جذب بالای سلولهای خورشیدی پروسکایت و نانو پس کارایی و راندمان بیشتری دارند.
2.صرفه جویی در هزینهها: ارزان بودن و نیاز کمتر به مواد اوالیه سلولهای پروسکایت.
3.طول عمر بالا و پایداری بیشتر: سیستمهای هوشمند و مواد جدید باعث اقزایش داوم و طول عمر بالا میشوند.
4.انعطاف بالا: کارایی و راندمان بالای پنلهای انعطافپذیر و شفاف.
5.کاهش آلودگی و اثرات مخرب زیست محیطی: کاهش چشمگیر انتشار گازهای گلخانهای با استفاده از انرژی خورشیدی.
نتیجه گیری:
با توجه به پیشرفتهای تکنولوژی در زمینه انرژیهای تجدیدپذیر از پرتوهای نور خورشید بوسیلهی پنلهای خورشیدی میتوان برای تولید برق بدون آسیب به محیط زیست و اثرات مخرب ناشی از سوزاندن سوختهای فسیلی در نیروگاهها بشدت کاست. بنابراین انرژی خورشیدی می تواند در آینده راهکار مناسبی برای انواع مشاعل و تامین برق صنایع و حتی خانگی باشد مانند: برق خورشیدی برای باغها، کسب درآمد خانگی با فروش برق، تامین برق برای مزارع کشاورزی با پمپ آب خورشیدی و نظایر آن. جهت مشاوره و توضیحات تکمیلی در زمینه برق خورشیدی میتوانید از طریق شماره تماس های ذیل با همکاران ما در شرکت آریا خورشید تماس برقرار کنید.
09151312500 -09377400157- 05152221335
