Güneş Paneli Hücre Çeşitleri Nelerdir?

İçindekiler

• Hücre Tipine Göre Güneş Paneli Çeşitleri Nelerdir?
• Güneş Paneli Nedir?
• 4 Ana Güneş Paneli Türü
• Verimliliğe Göre Güneş Paneli Çeşitleri
• Güç Kapasitesine Göre Güneş Paneli Çeşitleri
• Maliyete Göre Güneş Paneli Çeşitleri
• Dikkate Alınması Gereken Diğer Faktörler
• Özet: Karşılaştırılan Güneş Paneli Tipleri
• Peki Hangi Güneş Paneli Tipini Kullanmalısınız?

Hücre Tipine Göre Güneş Paneli Çeşitleri Nelerdir?

Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik baskı, güneş enerjisi kullanımında bir artışa neden oldu. Yalnızca son on yılda, güneş enerjisi sektörü, devlet destekleri ve temiz enerjiye yönelik güçlü ticari ve endüstriyel talepler ile kat ve kat büyüdü.

Güneş enerjisi sektörü yükselmeye devam ederken, güneş enerjisi endüstrisinin bel kemiğini tekrar tekrar incelemeye değer: Güneş panelleri.

Bu kılavuz, bugün piyasada bulunan farklı güneş paneli türlerini, bunların güçlü ve zayıf yönlerini ve hangisinin belirli kullanım durumları için en uygun olduğunu gösterecektir.

Güneş Paneli Nedir?

Güneş panelleri, güneş enerjisini güneşten toplamak ve elektriğe dönüştürmek için kullanılır.

Tipik bir güneş paneli, her biri silikon, bor ve fosfor katmanlarından yapılmış ayrı ayrı güneş pillerinden oluşur. Bor tabakası pozitif yükü sağlar, fosfor tabakası negatif yükü sağlar ve silikon plaka yarı iletken görevi görür.

Güneşin fotonları panelin yüzeyine çarptığında, silikon üzerindeki elektronları koparır ve güneş pilleri tarafından üretilen elektrik alanına girer. Bu, daha sonra kullanılabilir güce dönüştürülen yönlü bir akımla sonuçlanır.

Tüm süreç fotovoltaik etki olarak adlandırılır, bu nedenle güneş panelleri fotovoltaik paneller veya PV paneller olarak da bilinir. Tipik bir güneş paneli 60, 72 veya 90 ayrı güneş hücresi içerir.

4 Ana Güneş Paneli Türü

Bugün piyasada 4 ana güneş paneli türü bulunmaktadır. Bunlar monokristal, polikristal, PERC ve ince film panellerdir.

Monokristal güneş panelleri

Tek kristal paneller olarak da bilinen bu paneller, birkaç gofrete bölünmüş tek bir saf silikon kristalinden yapılır. Saf silikondan yapıldıkları için koyu siyah renklerinden kolaylıkla ayırt edilebilirler. Saf silikon kullanımı monokristal panelleri, üç güneş paneli türü arasında en az yer kaplayan ve en uzun ömürlü hale getirir.

Bunun bir bedeli vardır bir monokristal hücre üretmek için çok fazla silikon harcanır, maliyet artışı bazen %50'nin üzerine çıkar. Bu ağır bir fiyat etiketi ile sonuçlanır.

Polikristal güneş panelleri

Adından da anlaşılacağı gibi, bunlar bir yerine farklı silikon kristallerinden gelir. Silikon parçaları eritilir ve kare bir kalıba dökülür. Bu, neredeyse hiç israf olmadığı için çok kristalli hücreleri çok daha uygun hale getirir ve onlara o karakteristik kare şeklini verir.

Bununla birlikte, silikon saflıkları ve yapıları monokristal panellerden daha düşük olduğundan, bu aynı zamanda onları enerji dönüşümü ve alan açısından daha az verimli hale getirir. Ayrıca daha düşük ısı toleransına sahiptirler, bu da yüksek sıcaklıklı ortamlarda daha az verimli oldukları anlamına gelir.

Pasifleştirilmiş Yayıcı ve Arka Hücre (PERC) panelleri

PERC güneş panelleri, geleneksel monokristal hücrenin geliştirilmiş halidir. Bu nispeten yeni teknoloji, hücrenin arka yüzeyine verimliliği çeşitli şekillerde artıran bir pasivasyon katmanı ekler:

• Işığı hücreye geri yansıtır ve emilen güneş radyasyonu miktarını artırır.
• Elektronların doğal yeniden birleşme eğilimini azaltır ve sistemdeki elektron akışını engeller.
• Daha büyük dalga boylarındaki ışığın yansıtılmasına izin verir. 1.180nm'nin üzerindeki ışık dalgaları, silikon gofretler tarafından emilemez ve basitçe geçer, bu nedenle hücrenin metal arka tabakasını ısıtır ve verimini düşürür. Pasivasyon tabakası bu daha yüksek dalga boylarını yansıtır ve arka tabakayı ısıtmalarını engeller.

PERC panelleri, daha küçük bir fiziksel alanda daha fazla güneş enerjisi toplanmasına olanak tanır ve bu da onları sınırlı alandan yüksek enerji gereksinimi bulunan durumlarda daha avantajlı yapar. Gereken ek malzemeler nedeniyle geleneksel panellere göre üretimleri yalnızca biraz daha pahalıdır, ancak aynı hat üzerinde üretilebilirler ve çoğu zaman verimlilikleri nedeniyle watt başına daha düşük bir ortalama maliyete sahip olurlar.

İnce film güneş panelleri

İnce film paneller, esnek olabilecek kadar ince olan çok ince katmanlarla karakterize edilir. Her panel bir çerçeve desteği gerektirmez, bu da onları daha hafif ve daha kolay monte edilebilir hale getirir. 60, 72 ve 96 hücreli standart boyutlarda gelen kristal silikon panellerin aksine, ince film paneller özel ihtiyaçlara uyacak şekilde farklı boyutlarda olabilir. Ancak, tipik silikon güneş panellerinden daha az verimlidirler.

İnce Film Güneş Paneli Varyasyonları

Silikon kullanan kristal panellerin aksine, ince film güneş panelleri farklı malzemelerden yapılır. Bunlar:

• Kadmiyum tellür (CdTe)
• Amorf silikon (a-Si)
• Bakır indiyum galyum selenid (CIGS)

Kadmiyum tellür (CdTe)

CdTe, tüm güneş paneli türleri arasında en düşük karbon ayak izine, su gereksinimine ve enerji geri ödeme süresine sahipken, polikristal hücrelerle aynı düşük maliyet avantajına sahiptir. Bununla birlikte, kadmiyumun toksik doğası, geri dönüşümü diğer malzemelere göre daha pahalı hale getirmektedir.

Amorf Silikon (a-Si)

Amorf silikon paneller (A-Si), isimlerini şekilsiz yapılarından alır. Tek ve çok kristalli güneş hücrelerinin aksine, silikon moleküler düzeyde yapılandırılmamıştır.

Ortalama olarak, bir a-Si hücresi, tipik silikon hücreleri üretmek için gereken silikonun yalnızca bir kısmını gerektirir. Bu, verimlilik pahasına en düşük üretim maliyetine sahip olmalarını sağlar. Bu nedenle a-Si paneller, cep hesap makineleri gibi çok az güç gerektiren uygulamalar için uygundur.

Bakır İndiyum Galyum Selenid (CIGS)

CIGS panelleri, cam veya plastik bir destek üzerine yerleştirilmiş ince bir bakır, indiyum, galyum ve selenyum tabakası kullanır. Bu elemanların kombinasyonu, kristal silikon paneller kadar verimli olmasa da ince panel türleri arasında en yüksek verimliliği sağlar.

Verimliliğe Göre Güneş Paneli Çeşitleri

Tüm panel türleri arasında monokristal güneş panelleri en yüksek verime sahiptir.

• Monokristal paneller %20'nin üzerinde bir verimlilik derecesine sahiptir.
• PERC paneller, pasifleştirme tabakası sayesinde ekstra %5 verimlilik katar.
• Polikristal paneller %15-17 arasında bir yerde durur.

Buna karşılık, ince film paneller genellikle kristal silikondan %2-3 daha az verimlidir. Ortalamada:

• CIGS panelleri %13-15 verimlilik aralığına sahiptir.
• CdTe %9-11 arasında değişir.
• a-Si, %6-8 ile en düşük verime sahiptir.

Panel tipi	Yeterlik
PERC	En yüksek (tek kristalden %5 daha fazla)
Monokristal	%20 ve üzeri
Çok kristalli	%15-17
Bakır indiyum galyum selenid (CIGS)	%13-15
Kadmiyum tellür (CdTe)	%9-11
Amorf silikon (a-Si)	%6-8

Güç Kapasitesine Göre Güneş Paneli Çeşitleri

Monokristal hücreler, daha küçük bir pakette daha yüksek çıkış derecesine izin veren tek kristal yapıları sayesinde en yüksek güç kapasitesine sahiptir. Çoğu monokristal panel, 300w'a kadar güç kapasitesi üretebilir.

Güneş enerjisi teknolojisindeki son gelişmeler, polikristal panellerin boşluğu kapatmasına izin verdi. Standart bir 60 hücreli polikristal panel artık 240-300w arasında ve daha üstü watt’larda üretim yapabilmektedir. Bununla birlikte, monokristal paneller, hücre başına güç kapasitesi açısından hala polikristal panelleri geride bırakmaktadır.

İnce film panelleri tek tip boyutlarda olmadığından, standart bir güç kapasitesi ölçüsü yoktur ve bir ince film panelinin kapasitesi, fiziksel boyutuna bağlı olarak diğerinden farklı olacaktır. Genel olarak, aynı fiziksel uygulama alanı göz önüne alındığında, geleneksel kristal paneller, aynı boyuttaki bir ince film panelden daha fazla güç üretir.

Maliyete Göre Güneş Paneli Çeşitleri

Monokristal paneller (veya teknik olarak bilindikleri şekliyle modüller), her bir silikon kristali için yalnızca %50 verimle enerji yoğun ve verimsiz üretim süreci nedeniyle ağır bir fiyat etiketi taşır.

Polikristal modüller daha ucuzdur çünkü monokristal üretimden arta kalan kristal parçalarını kullanırlar, bu da daha basit bir üretim süreci ve daha düşük üretim maliyetleri sağlar.

İnce film güneş panelleri arasında en pahalısı CIGS, ardından CdTe ve amorf silikon geliyor. Daha düşük satın alma maliyetinin yanı sıra, ince film modüllerinin daha hafif olmaları ve işçilik maliyetlerini düşüren esneklikleri sayesinde kurulumu daha kolay olabilir.

Konut sistemlerinin toplam maliyeti son on yılda %65'ten fazla azalırken, bir sistemin yumuşak maliyeti aslında 2014'teki toplam sistem maliyetinin %58'inden 2020'de %65'e yükseldi.

Dikkate Alınması Gereken Diğer Faktörler

Sıcaklık

Bir güneş panelinin sıcaklığı, enerji üretme kabiliyetini etkileyebilir. Bu çıkış kaybı, 25°C'nin (77°F) üzerindeki her 1°C artış için panelin güç çıkışındaki düşüşün bir ölçüsü olan sıcaklık katsayısı aracılığıyla yansıtılır.

Monokristal ve polikristal paneller -%0,3 / °C ile -%0,5 / °C arasında bir sıcaklık katsayısına sahipken, ince film paneller -%0,2 / °C'ye yakındır. Bu, ince film panellerin daha sıcak ortamlar veya yıl boyunca daha fazla güneş ışığı alan yerler için iyi bir seçenek olabileceği anlamına gelir.

Yangın derecesi

2012'nin güncellenmiş Uluslararası Bina Kodu, güneş panellerinin kuruldukları çatının yangın derecesine uymasını gerektirir. Bu, bir yangın durumunda modüllerin alevlerin yayılmasını hızlandırmamasını sağlamak içindir. (California, raf sistemini içeren tüm PV sisteminin aynı yangın derecesine sahip olmasını şart koşarak bir adım daha ileri gidiyor).

Bu nedenle, güneş panelleri artık çatılarla aynı sınıflandırma derecesini taşıyor:

A sınıfı

• şiddetli yangın testi maruziyetine karşı etkili
• alev yayılımı 6 fit'i geçmemelidir
• vahşi arazi-kentsel arayüz alanları veya yüksek yangın şiddeti ve orman yangını riski olan alanlar için gereklidir

B Sınıfı

• Orta derecede yangın testi maruziyetine karşı etkili
• alev yayılımı 8 fit'i geçmemelidir

C sınıfı

• hafif ateş testi maruziyetine karşı etkili
• alev yayılımı 13 fitin ötesine geçmemelidir

Dolu derecesi

Güneş panelleri ayrıca dolu etkilerine karşı test edilir .

UL 1703 ve UL 61703 standartları, 51 inç yükseklikten güneş panellerine 2 inçlik katı çelik küreler bırakarak ve dolu etkilerini simüle etmek için pnömatik bir topla PV panellere 1 inçlik buz topları fırlatarak dolu fırtınalarını ele alır.

Daha kalın yapıları nedeniyle, kristal paneller 50mph hıza kadar dolu çarpmasına dayanabilirken, ince film güneş panelleri ince ve esnek yapıları nedeniyle daha düşük bir derecelendirmeye sahiptir.

kasırga derecesi

Kasırgalar için resmi bir güneş sınıflandırma derecesi bulunmamakla birlikte, olası bir fırtına durumunda yatırımınızı korumanız için oldukça önemlidir, bunun için alınabilecek önlemlerden birkaçı aşağıdaki şekildedir,

• Hem önde hem de arkada kar ve rüzgar yükü için en yüksek ASTM E1830-15 derecesine sahip modüller.
• DIN 65151 standardına göre gerçek kilitleme özelliğine sahip bağlantı elemanları
• Kelepçeli bağlantı elemanları yerine kilitleme bağlantı elemanlarına sahip boydan boya geçmeli modüllerin kullanımı
• Geliştirilmiş sağlamlık ve bükülmeye karşı destek için 3 çerçeveli ray sistemlerinin kullanılması
• Açık şekilli C kanalları üzerinde boru şeklindeki çerçeveler
• Rüzgar kuvvetlerini yavaşlatmak için PV sistemlerinin etrafındaki çevre çiti

Işık Kaynaklı Bozulma (LID)

LID, güneşe maruz kalmanın ilk birkaç saati sırasında kristal panellerde yaygın olarak görülen bir performans kaybıdır. Bu, güneş ışığının silikon kafes yapısını etkileyen üretim sürecinden kalan oksijen izleri ile reaksiyona girmesiyle olur.

LID kaybı doğrudan üretim kalitesine bağlıdır ve %1-3 arasında değişebilir.

Özet: Karşılaştırılan Güneş Paneli Tipleri

	PERC	Monokristal	Çok Kristalli	İnce Tabaka
İlk maliyet	En yüksek	Yüksek	Orta	En yüksekten en düşüğe: CIGS Cd Te a-Si
Yeterlik	En yüksek (tek kristalden %5 daha fazla)	%20 ve üzeri	%15-17	SİG: %13-15 CdTe: %9-11 a-Si: %6-8
Dış görünüş	Yuvarlak kenarlı siyah	Yuvarlak kenarlı siyah	Kare kenarlı mavi	İnce film varyantına bağlıdır
Avantajlar	En az alan gerektirir En verimli En yüksek güç kapasitesi	Pasivasyon katmanı olmayan PERC panellere göre daha ucuz alternatif	Maliyet, verimlilik ve güç kapasitesi açısından orta seçenek	En düşük maliyet Kurulumu daha kolay
Dezavantajları	Başlangıçta en pahalı Daha önceki bazı paneller, ışıktan ve yüksek sıcaklıktan kaynaklanan bozulmadan muzdaripti	Yüksek başlangıç ​​maliyeti Üretim sürecinde düşük verim	Düşük ısı toleransı, sıcak ortamlarda uygun değildir	Kristal panellere göre daha kısa kullanım ömrü daha fazla alan gerektirir En az verimli

Peki Hangi Güneş Paneli Tipini Kullanmalısınız?

Kristal ve ince film panellerin kendi artıları ve eksileri olduğu için, güneş paneli seçimi nihai olarak sizin özel özellik ve koşul ayarlarınıza bağlıdır .

Kısıtlı alan

Sınırlı alana sahip yoğun bir alanda yaşayanlar, fiziksel alandan en iyi şekilde yararlanmak ve kullanım tasarruflarını en üst düzeye çıkarmak için yüksek verimli monokristal modülleri tercih etmelidir. Bütçe izin verirse, PERC panellerini tercih etmek uzun vadede enerji üretim maliyetlerini daha da azaltabilir.

Büyük Özellikler

Yeterince büyük bir mülke sahip olanlar, daha büyük bir panel ayak izinin daha düşük panel verimliliğini dengeleyebileceği çok kristalli güneş panelleri kullanarak ön maliyetlerden tasarruf edebilir. Bununla birlikte, daha büyük bir ayak izi ek işçilik maliyetleri anlamına da gelebilir, bu nedenle daha yüksek miktarda daha ucuz panel almak daha ucuz olmayabilir. İlk maliyet düşük olsa da, sonunda uzun vadede azalan verimlilik ve daha yüksek işletme giderleri ile dengelenebilir.

İnce film güneş panellerine gelince, bunlar, kristal silikonun ağır ve emek yoğun kurulumunun mümkün olmadığı yerler için çok uygundur. Bu tür yerler, dar alanlara veya ince çatılara sahip ticari binaları içerebilir; eğlence araçları ve deniz taşıtları gibi kompakt alanlar; ve sert paneller yerine esnek kurulum gerektiren alanlar.

Güneş panellerinin 25 yıla varan uzun süreli kurulumlar için tasarlandığını unutmayın. Bu nedenle, hangi türü seçerseniz seçin, ihtiyaçlarınız için en iyi seçenek olduğundan emin olmak için ödevinizi yaptığınızdan emin olun.

İlginizi Çekebilecek Diğer Yazılarımız

• Monokristal ve Polikristal Güneş Panelleri Arasındaki Farklar Ne?
• Half-Cut Güneş Paneli Nedir?
• Güneş Paneli Fiyatları
• Güneş Paneli Verimliliği Nasıl Hesaplanır?
• Güneş Enerjisi Nedir?
• 12V ve 24V Güneş Paneli Arasında Nasıl Seçim Yapılır?

---

---

30.01.2023