Rincian Blog

Dengan meningkatnya permintaan global akan energi terbarukan, pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik telah menjadi teknologi inti di sektor energi bersih. Sebagai komponen kunci dari sistem fotovoltaik, kinerja dan efisiensi panel surya secara langsung berdampak pada pembangkitan listrik. Saat memilih panel surya, konsumen sering bertanya-tanya apakah monokristalin atau polikristalin lebih baik, dan juga penasaran dengan komposisi material panel surya.

I. Perbandingan Panel Surya Monokristalin dan Polikristalin

1. Karakteristik Panel Surya Monokristalin

Panel surya silikon monokristalin terbuat dari silikon dengan struktur kristal tunggal. Panel ini diproduksi menggunakan proses Czochralski untuk menghasilkan ingot silikon berkualitas tinggi, yang kemudian diiris menjadi wafer tipis.

Keuntungan:

• Efisiensi Tinggi: Silikon monokristalin memiliki struktur kristal yang teratur, menghasilkan efisiensi transfer elektron yang tinggi. Efisiensi konversi biasanya 20%-23% (dengan hasil laboratorium melebihi 26%), menghasilkan pembangkitan daya yang lebih tinggi per satuan luas.

• Pemanfaatan Ruang yang Tinggi: Karena efisiensinya yang tinggi, panel monokristalin dapat menghasilkan lebih banyak daya di ruang terbatas (seperti atap perkotaan), sehingga cocok untuk aplikasi yang dibatasi ruang.

• Penampilan Menarik: Panel monokristalin memiliki permukaan biru tua atau hitam yang seragam, dengan sudut yang sering membulat (karena bentuk silinder dari ingot silikon), memberikan tampilan yang lebih modern dan membuatnya cocok untuk bangunan perumahan atau komersial kelas atas.

• Daya Tahan: Silikon monokristalin sangat murni dan menunjukkan ketahanan degradasi yang unggul, menghasilkan degradasi efisiensi yang lambat selama penggunaan jangka panjang (lebih dari 10 tahun).

• Kinerja suhu tinggi yang sedikit lebih baik: Panel monokristalin mengalami kehilangan efisiensi minimal di lingkungan bersuhu tinggi, sehingga cocok untuk wilayah panas.

Kerugian:

• Biaya lebih tinggi: Proses manufaktur untuk silikon monokristalin kompleks dan padat energi, menghasilkan biaya produksi dan harga pasar yang lebih tinggi daripada silikon polikristalin, dan investasi awal yang lebih besar.

• Limbah tinggi: Ketika ingot silikon dipotong menjadi wafer persegi tipis, sejumlah besar limbah dihasilkan, menghasilkan pemanfaatan sumber daya yang lebih rendah.

• Sensitivitas terhadap naungan: Panel monokristalin sangat sensitif terhadap naungan lokal (seperti bayangan pohon atau debu), yang dapat mengakibatkan penurunan efisiensi di seluruh panel.

2. Karakteristik Panel Surya Polikristalin

Panel surya silikon polikristalin terdiri dari bahan silikon dengan beberapa struktur kristal. Silikon cair dituangkan ke dalam cetakan dan didinginkan untuk membentuk ingot, menghasilkan struktur kristal yang relatif kompleks.

Keuntungan:

• Biaya Rendah: Silikon polikristalin menawarkan proses manufaktur yang sederhana dan konsumsi energi yang rendah, menghasilkan biaya produksi sekitar 10%-20% lebih rendah daripada silikon kristal tunggal. Hal ini membuatnya lebih kompetitif dalam harga dan cocok untuk proyek dengan anggaran terbatas.

• Pemanfaatan Sumber Daya yang Tinggi: Metode pengecoran ingot secara langsung menghasilkan ingot silikon persegi, menghasilkan limbah pemotongan yang minimal dan efisiensi pemanfaatan bahan baku yang tinggi.

• Manufaktur Ramah Lingkungan: Produksi silikon polikristalin mengkonsumsi lebih sedikit energi dan memiliki jejak karbon yang lebih kecil, sejalan dengan tren manufaktur hijau.

• Sedikit Lebih Tahan Terhadap Naungan: Karena struktur kristalnya yang beragam, panel polikristalin mengalami kehilangan efisiensi keseluruhan yang minimal di bawah naungan sebagian.

Kerugian:

• Efisiensi lebih rendah: Silikon polikristalin memiliki banyak batas butir, yang menghambat migrasi elektron. Efisiensi konversi biasanya antara 17% dan 20%, menghasilkan pembangkitan daya yang lebih rendah per satuan luas daripada silikon monokristalin.

• Persyaratan ruang yang besar: Karena efisiensinya yang lebih rendah, panel polikristalin membutuhkan area yang lebih besar untuk mencapai pembangkitan daya yang sama, sehingga tidak cocok untuk aplikasi yang dibatasi ruang.

• Penampilan biasa: Panel polikristalin memiliki permukaan biru dengan pola butiran yang tidak beraturan dan sudut persegi, menghasilkan efek visual yang kurang seragam daripada panel monokristalin, memberikan kesan "industri" sedikit.

• Kinerja suhu tinggi yang sedikit lebih buruk: Di lingkungan bersuhu tinggi, efisiensi panel polikristalin menurun sedikit lebih banyak daripada panel monokristalin, dan kinerjanya sedikit lebih buruk di wilayah tropis.

• Degradasi umur: Cacat kristal pada silikon polikristalin dapat menyebabkan degradasi efisiensi yang sedikit lebih cepat selama penggunaan jangka panjang, membutuhkan inspeksi yang lebih sering.

3. Skenario aplikasi kristal tunggal dan polikristalin

Monokristalin cocok untuk skenario berikut:

• Ruang terbatas: Misalnya, atap perumahan dan atap bangunan komersial di kota-kota, di mana efisiensi tinggi diperlukan untuk memaksimalkan pembangkitan daya.

• Wilayah bersuhu tinggi: Misalnya, Tiongkok selatan, Asia Tenggara, dan Timur Tengah, di mana monokristalin menawarkan ketahanan suhu tinggi yang unggul.

• Proyek kelas atas: Misalnya, vila dan proyek sertifikasi bangunan hijau, di mana penampilan dan kinerja monokristalin lebih sesuai dengan penempatan kelas atas.

• Investasi jangka panjang: Untuk pengguna dengan anggaran yang cukup yang mencari pengembalian yang stabil selama lebih dari 25 tahun, monokristalin menawarkan daya tahan yang unggul.

• Polikristalin cocok untuk skenario berikut:

• Anggaran terbatas: Misalnya, proyek pengentasan kemiskinan fotovoltaik pedesaan dan pembangkit listrik terdistribusi di negara berkembang, di mana biaya polikristalin yang rendah lebih menarik.

• Instalasi skala besar: Misalnya, pembangkit listrik tenaga surya fotovoltaik yang dipasang di darat dan proyek surya gurun, di mana polikristalin menawarkan solusi yang lebih ekonomis ketika ruang tersedia.

• Lingkungan yang kompleks: Misalnya, di daerah berdebu atau sangat terhalang, polikristalin sedikit lebih mudah beradaptasi dengan naungan sebagian.

• Pengembalian jangka pendek: Untuk pengguna yang mencari pengembalian investasi yang cepat, polikristalin menawarkan investasi awal yang lebih rendah.

4. Tren Pasar dan Kemajuan Teknologi

Dalam beberapa tahun terakhir, pangsa pasar silikon monokristalin secara bertahap melampaui pangsa pasar multikristalin, terutama karena faktor-faktor berikut:

• Terobosan teknologi: Sel tipe N silikon monokristalin (seperti TOPCon dan HJT) dan teknologi setengah sel telah secara signifikan meningkatkan efisiensi, dan rasio kinerja-biaya produk monokristalin terus meningkat.

• Pengurangan biaya: Perluasan produksi silikon monokristalin dan optimalisasi proses telah mempersempit kesenjangan biaya dengan multikristalin (harga monokristalin akan sekitar $0,36-$0,43 per watt pada tahun 2025, sedangkan harga multikristalin akan sekitar $0,29-$0,36 per watt).

• Panduan kebijakan: Tujuan "dual carbon" Tiongkok mendorong pengembangan teknologi fotovoltaik efisiensi tinggi, dan monokristalin disukai oleh kebijakan dan pasar karena efisiensi tingginya.

Namun, silikon multikristalin belum sepenuhnya ditarik dari pasar. Di beberapa negara berkembang dan proyek beranggaran rendah, multikristalin masih memiliki tempat.

5. Rekomendasi untuk memilih antara monokristalin dan polikristalin

• Efisiensi Pertama: Jika ruang terbatas atau pengembalian jangka panjang dicari, monokristalin adalah pilihan yang disukai.

• Berorientasi Anggaran: Jika investasi awal terbatas dan area instalasi cukup, polikristalin lebih ekonomis.

• Pertimbangan Komprehensif: Timbang efisiensi dan biaya berdasarkan iklim lokal, kondisi naungan, dan lokasi proyek. Misalnya, monokristalin direkomendasikan di daerah pesisir selatan, sedangkan polikristalin dapat dipertimbangkan di wilayah gurun barat laut.