پنل‌های خورشیدی انواع مختلفی دارند و هنگام انتخاب و خرید پنل خورشیدی باید به نوع آن توجه نمود. در این مقاله قصد داریم تا انواع پنل‌های خورشیدی را مورد بررسی قرار داده و با مزایا و معایب هرکدام بیشتر آشنا شویم.
انواع پنل‌های خورشیدی کدام‌اند؟
به‌صورت کلی، انواع پنل‌های خورشیدی را می‌توان به 6 دسته شامل: پلی کریستالین، مونوکریستالین، فیلم نازک، شفاف، پنل‌های سقفی (Solar tiles) و پرووسکایت تقسیم‌بندی نمود. تمام این پنل‌ها فتوولتائیک هستند بدین معنی که از نور خورشید برای تولید برق استفاده می‌کنند.
| نوع پنل خورشیدی | بازدهی متوسط | طول عمر معمول (سال) | مزیت اصلی | عیب اصلی |
| پلی‌کریستالین | ۱۸ تا ۲۱٪ | ۲۵ تا ۳۰ | ارزان‌تر از مونوکریستالین | دیگر در دسترس نیست |
| مونوکریستالین | ۲۰ تا ۲۵٪ | ۳۰ تا ۴۰ | بالاترین بازدهی موجود | گران‌تر از برخی انواع دیگر |
| فیلم نازک | ۱۷ تا ۱۹٪ | ۱۰ تا ۲۰ | بیشترین انعطاف‌پذیری | توان خروجی کم |
| شفاف | ۱٪ | ۲۵ تا ۳۵ | هماهنگ با پنجره‌ها | بازدهی پایین |
| پنل‌های سقفی (Solar tiles) | ۱۰ تا ۲۰٪ | ۲۵ تا ۳۰ | هماهنگ با سقف‌ها | بسیار گران |
| پرووسکایت | ۲۹ تا ۳۱٪ | ۲۵ تا ۳۵ | بالاترین بازدهی | هنوز در دسترس نیست |
پنل خورشیدی پلی کریستالین
پنل‌های خورشیدی پلی‌کریستالین یکی از قدیمی‌ترین انواع پنل‌های خورشیدی موجود هستند و طبق گزارش «آزمایشگاه ملی انرژی‌های تجدیدپذیر» آمریکا (NREL)، اکنون سهم آن‌ها از تولید جهانی ۰٪ است. سلول‌های این پنل‌ها با ذوب کردن چندین کریستال سیلیکون و ترکیب آن‌ها در قالب مربعی ساخته می‌شوند.
این پنل‌های آبی‌رنگ در مقایسه با پنل‌های مشکی مونوکریستالین بازدهی پایین‌تر، ظاهر کمتر جذاب و دوام کمتری دارند. هرچند ازنظر فنی ارزان‌تر هستند، اما این مزیت یک ایراد بزرگ دارد: برای تولید توان یکسان، فضای بیشتری اشغال می‌کنند چون بازدهی‌شان به‌طور قابل‌توجهی کمتر است.
از سال ۱۹۸۴ تاکنون، رکورد بازدهی سلول‌های پلی‌کریستالین از ۱۵٪ به ۲۳.۳٪ رسیده است. این رقم خوب است، اما طبق گزارش NREL، همچنان از مونوکریستالین عقب است که همان سال ۱۹۹۴ به ۲۴٪ دست یافت.
ازآنجاکه بازدهی پنل‌ها همیشه کمی کمتر از سلول‌هاست، بازدهی متوسط یک پنل پلی‌کریستالین امروزی تنها ۱۴.۵٪ است؛ یعنی ۳۱٪ ضعیف‌تر از میانگین پنل مونوکریستالین که بازدهی ۲۱٪ دارد.
بنابراین، برای دستیابی به توان خروجی مشخص، به تعداد بیشتری پنل پلی‌کریستالین نسبت به مونوکریستالین نیاز دارید. وقتی هزینه کل عمر پنل‌ها را در نظر می‌گیرید، تقریبا همیشه بهتر است سقف خود را تا جای ممکن با پنل‌های کارآمدتر بپوشانید تا بیشترین برق ممکن را تولید کنید.نل‌های پلی‌کریستالین به دلیل بازدهی پایین، استفاده بهینه از فضای سقف را فراهم نمی‌کنند و در حال حاضر در بین انواع پنل‌های خورشیدی موجود در بازار،تنها به‌صورت دست‌دوم موجود هستند که معمولا بازدهی آن‌ها کمتر نیز هست.
| مزایا | معایب |
| ارزان‌تر از پنل مونوکریستالین | دیگر تولید نمی‌شوند |
| فرآیند تولید دوست‌دار محیط زیست | بازگشت سرمایه ضعیف |
| بازدهی متوسط | |
| طول عمر کمتر نسبت به مونو کریستالین |
پنل‌های خورشیدی مونوکریستالین
پنل‌های خورشیدی مونوکریستالین یکی دیگر از انواع پنل‌های خورشیدی هستند که در حال حاضر کارآمدترین نوع پنل خورشیدی به شمار می‌روند. مدل‌های پیشرفته این نوع پنل‌ها بازدهی بیشتر از 22 درصد دارند که تولیدکنندگان نیز همواره در حال افزایش این عدد هستند.
این پنل‌های مشکی و براق از یک کریستال سیلیکون کامل ساخته می‌شوند – به همین دلیل چنین نامی و ظاهری تیره دارند – و با یک پوشش ضد بازتاب پوشیده شده‌اند که سایه‌های خاکستری را حذف کرده و رنگ آن‌ها را تیره‌تر می‌کند.
پنل‌های مونو کریستالین به‌طور متوسط طول عمر بیشتری نسبت به انواع پنل‌های خورشیدی دارند و اغلب حتی می‌توانند بیشتر از گارانتی طول عملکردشان (30 سال) دوام بیاورند. مونوکریستالین در حال حاضر پیشرفته‌ترین ماده خورشیدی است و پنل‌های خورشیدی دوطرفه (Bifacial) نیز با این نوع ساخته می‌شوند. پنل‌های عرضه‌شده در شرکت نورسان نیز از نوع مونوکریستالین و از معتبرترین برندهای دنیا مانند Canadian Solar، Sharp و Longi هستند.
| مزایا | معایب |
| بازدهی بالا | قیمت به نسبت بالا |
| طول عمر بالا | |
| محبوب‌ترین پنل خورشیدی | |
| قدرتمندترین پنل در بین انواع پنل خورشیدی |
به‌طور میانگین، پنل‌های مونوکریستالین ۳۱٪ کارآمدتر از نزدیک‌ترین رقیب خود هستند، حدود ۱۸٪ عمر بیشتری دارند و توسط تمام تولیدکنندگان برتر پنل خورشیدی عرضه می‌شوند.
تنها ایراد اصلی این پنل‌ها این است که معمولا گران‌تر از سایر انواع رایج هستند – که با توجه به کیفیت بالاترشان طبیعی است. در نهایت، کارآمدترین و قدرتمندترین پنل‌های خورشیدی موجود در بازار، همگی مونوکریستالین هستند. اگر توان مالی آن را دارید، معمولا ارزش خرید را دارند.
شما می‌توانید بهترین پنل خورشیدی برای خانه را از شرکت نورسان با مناسب‌ترین قیمت تهیه کنید. همچنین شرکت نورسان می‌تواند کلیه مراحل راه‌اندازی نیروگاه خورشیدی صنعتی از مرحله اخذ مجوز تا تهیه و نصب پنل‌های با کیفیت بالا را انجام دهد.
پنل‌های خورشیدی فیلم نازک (Thin-film)
سومین مورد از انواع پنل‌های خورشیدی،پنل‌های خورشیدی فیلم نازک است.. این پنل‌ها ورق‌های انعطاف‌پذیری هستند که می‌توانند دور اجسام پیچیده شوند، و این ویژگی آن‌ها را برای مکان‌هایی با فضای محدود و بدون مانع روی سقف، یا خانه‌های متحرک مانند کاروان‌ها و قایق‌های مسکونی، ایده‌آل می‌کند.
این پنل‌ها هزاران برابر نازک‌تر از یک پنل مونوکریستالین معمولی هستند، که دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری آن‌هاست. تولیدکنندگان با روی‌هم‌چیدن چندین لایه از مواد خورشیدی – مانند سیلیکون آمورف، تلورید کادمیوم (CdTe)، و سلنید مس ایندیوم گالیوم (CIGS) – آن‌ها را می‌سازند.
بازدهی پنل‌های فیلم نازک، نسبت به سایر انواع پنل‌های خورشیدی در رده متوسط قرار دارد. به عنوان مثال، بازدهی پنل‌های فیلم نازک معمولا کمتر از پنل‌های مونوکریستالین است، اما همچنان می‌تواند قابل‌قبول باشد.
به‌عنوان‌مثال، پنل‌های تلورید کادمیوم (CdTe) که یکی از محبوب‌ترین انواع فیلم نازک هستند، حدود ۱۷ تا ۱۹٪ بازدهی دارند. طبق گزارش NREL، میانگین بازدهی پنل‌های CdTe نصب‌شده در آمریکا در سال ۲۰۲۳ برابر با ۱۸.۶٪ بوده است، درحالی‌که این رقم در سال ۲۰۱۰ تنها ۱۱٪ بود.
انواع دیگری از پنل‌های فیلم نازک هم وجود دارند که مهم‌ترینشان سلنید مس ایندیوم (CIS) و نوع بهبود‌یافته آن سلنید مس ایندیوم گالیوم (CIGS) – اما CdTe همچنان محبوب‌ترین است.
کسترایت (Kesterite) نیز یک فناوری جدید فیلم نازک است که به‌تازگی توجه صنعت را جلب کرده است. بازدهی پنل‌های فیلم نازک به‌طور قابل‌توجهی کمتر از بیشتر انواع پنل‌های خورشیدی است، این موضوع معمولا در قیمت پایین‌ترشان منعکس می‌شود.
| مزایا | معایب |
| مناسب برای سطوح ناهموار | بازدهی پایین |
| قیمت ارزان | طول عمر متوسط |
| به صورت گسترده در دسترس نیست و نمی‌تواند برق یک خانه را تامین کند. |
پنل‌های خورشیدی شفاف (Transparent Solar Panels)
پنل‌های خورشیدی شفاف، یکی از جدیدترین انواع پنل‌های خورشیدی به شمار می‌روند. پنل‌های خورشیدی شفاف می‌توانند ورقه‌هایی کاملا شفاف از ماده خورشیدی باشند که عمدتا از شیشه ساخته شده و جایگزین پنجره‌ها، سقف‌ها و حتی صفحه‌نمایش تلفن‌ها در سراسر جهان شوند.
در حال حاضر، اگر به پنل‌های کاملا شفاف نگاه کنیم، آن‌ها بسیار عقب‌تر از سایر انواع پنل‌های خورشیدی هستند و تنها ۱٪ بازدهی دارند. بااین‌حال، پنل‌های نیمه‌شفاف – که حدود ۴۰ تا ۵۰٪ قابلیت عبور نور دارند – بازدهی‌ای حدود ۲۰٪ ارائه می‌دهند.
در سال ۲۰۱۴، تیمی از محققان دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU) یک سلول خورشیدی ۱۰۰٪ شفاف ساختند، اما بازدهی آن حدود ۱٪ بود. این سلول از نوع متمرکزکننده خورشیدی لومینسانس شفاف (TLSC) بود – یک صفحه کوچک شیشه‌ای با پوشش ویژه که توسط یک قاب باریک از ماده خورشیدی احاطه شده بود.
سلول‌های شفاف دیگری هم با مونوکریستالین یا CdTe ساخته شده‌اند، اما ازآنجاکه این مواد درون شیشه قرار می‌گیرند، هرگز بیش از حدود ۵۰٪ شفافیت نخواهند داشت.
از آن زمان تاکنون، صنعت نتوانسته این دستاورد دانشگاه MSU را به یک پنل TLSC تجاری با بازدهی بالاتر از ۱٪ تبدیل کند. اگر بازدهی آن‌ها به‌طور چشمگیری افزایش پیدا کند، پنل‌های ۱۰۰٪ شفاف برای مصارف خانگی مناسب نخواهند بود.
| مزایا | معایب |
| طول عمر بالا | بازدهی بسیار پایین |
| پنل‌های نیمه شفاف می‌توانند برای ساختمان‌های تجاری مفید باشند | برای خانه مناسب نیست |
| فناوری جدید و نوآورانه |
تایل‌های خورشیدی (Solar Tiles)
تا به اینجا با اصلی‌ترین انواع پنل‌های خورشیدی آشنا شدیم. تایل‌های خورشیدی مانند پنل‌های مونوکریستالین یا پلی‌کریستالین برق تولید می‌کنند، اما به‌گونه‌ای ساخته شده‌اند که جایگزین کل کاشی‌های سقف شوند.
در فرآیند تولید، ماده خورشیدی – معمولا مونوکریستالین و گاهی فیلم نازک – داخل یک کاشی سقف معمولی با هر سبک دلخواه، تعبیه می‌شود.
برای افرادی که نگران ظاهر نامناسب پنل‌ها روی سقف هستند یا برای نصب آن‌ها در مناطق حفاظت‌شده با مشکل دریافت مجوز مواجه می‌شوند، تایل‌های خورشیدی می‌توانند راه‌حل باشند اما هزینه بالایی دارند.
تعویض کل کاشی‌های سقف با کاشی‌های خورشیدی معمولا حدود ۵۰٪ گران‌تر از سیستم پنل خورشیدی مونوکریستالین است، حدود ۳۰٪ بازدهی کمتری دارد، و نصب آن تقریبا سه برابر زمان بیشتری می‌برد.
تایل‌های خورشیدی باید ۲۵ تا ۳۰ سال عمر کنند، که رقم قابل‌قبولی است، اما چون تنها یک یا دو دهه است که وارد بازار بریتانیا شده‌اند، تضمینی برای عملکرد بلندمدت وجود ندارد.
نمونه‌های ناموفق زیادی وجود داشته‌اند: شرکت چندملیتی آمریکایی Dow در سال ۲۰۰۹ تایل خورشیدی خود را معرفی کرد و مجله Time آن را «یکی از ۵۰ اختراع برتر سال» نامید، اما در سال ۲۰۱۶ این خط تولید را کنار گذاشت.
| مزایا | معایب |
| ظاهر زیبا | قیمت بالا |
| کسب مجور راحت تر | فرآیند نصب طولانی |
| طول عمر متوسط | |
| بازدهی متوسط |
پنل‌های خورشیدی پرووسکایت
جدیدترین نوع از انواع پنل‌های خورشیدی ، پنل‌های پرووسکایت هستند. این پنل‌ها در خط مقدم نوآوری‌های خورشیدی قرار دارند.آن‌ها با استفاده از پرووسکایت ساخته می‌شوند؛ ماده‌ای مصنوعی که بر اساس ساختار بلوری یک ماده معدنی (که به شکل گیج‌کننده‌ای همان نام پرووسکایت را دارد) طراحی شده است.
معدن پرووسکایت نخستین بار در سال ۱۸۳۹ توسط دانشمند آلمانی «گوستاو روز» در کوه‌های اورال روسیه کشف شد. او این ماده را به افتخار «لف پرووسکی» – یک کانی‌شناس و وزیر دولت تزار نیکلای اول روسیه نام‌گذاری کرد.
از دهه ۱۹۵۰ محققان تلاش داشتند از ساختار آن در مصارف الکترونیکی استفاده کنند، اما نخستین بار در سال ۲۰۰۹، دانشمندان دانشگاه توکیو موفق شدند سلول خورشیدی پرووسکایت بسازند که راندمانی برابر با ۳٫۸٪ داشت.
از آن زمان پیشرفت‌ها بسیار سریع بوده است. در ژوئن ۲۰۲۴، محققان شرکت چینی LONGi یک سلول پرووسکایت-سیلیکون با راندمان رکوردشکن ۳۴٫۶٪ ساختند.
این پنل‌ها برخلاف سایر انواع پنل‌های خورشیدی در حال حاضر به‌صورت تجاری عرضه نشده‌اند و در صورت ورود به بازار، احتمالا بسیار گران خواهند بود.
| مزایا | معایب |
| بالاترین نرخ بازدهی | به صورت تجاری در دسترس نیست |
| طول عمر قابل قبول | قیمت بالایی خواهد داشت |
| ظاهر مشکی مانند مونوکریستالین |
بهترین نوع پنل خورشیدی کدام است؟
بهترین نوع پنل خورشیدی در بین انواع پنل‌های خورشیدی ، پنل مونوکریستال است. این پنل‌ها راندمانی بالاتر از هر پنل دیگری که هم‌اکنون در بازار وجود دارد دارند، به این معنا که بهترین استفاده را از فضای سقف شما خواهند کرد.همچنین طول عمر بیشتری نسبت به رقبای خود دارند که بازگشت سرمایه آن‌ها را نسبت به پنل‌های پلی‌کریستال یا کاشی‌های خورشیدی افزایش می‌دهد.
در آینده بلندمدت، ممکن است پنل‌های پرووسکایت جایگاه بهترین نوع پنل را در بین انواع پنل‌های خورشیدی به دست آورند، اما احتمالا این پنل‌ها ابتدا در نیروگاه خورشیدی صنعتی استفاده خواهند شد و در آغاز بسیار گران خواهند بود.
سوالات متداول
بهترین نوع پنل خورشیدی در بین انواع پنل‌های خورشیدی کدام نوع است؟
در حال حاضر بهترین نوع پنل خورشیدی، پنل مونوکریستالین است. این پنل‌ها بازدهی بالاتری نسبت به سایرین دارند.
پنل مونوکریستالین بهتر است یا پلی کریستالین؟
پنل مونوکریستالین در مجموع عملکرد بهتری دارد. این پنل برق بیشتری تولید می‌کند، طول عمر بالاتری دارد و در هوای گرم نیز عملکرد بهتری دارد.
آینده پنل‌های خورشیدی چگونه خواهد بود؟
به نظر می‌رسد در آینده بسیاری از خانه‌ها از پنل‌های خورشیدی استفاده کنند. همچنین در صورت پیشرفت تکنولوژی این پنل‌ها می‌توانند وارد سایر دستگاه‌ها مانند گوشی‌های موبایل نیز بشوند.