Jakie są rodzaje paneli fotowoltaicznych?
Kategoria: Bez kategorii
Panele słoneczne służą do zbierania energii słonecznej i przekształcania jej w energię elektryczną. Zainstalowanie w domu energii słonecznej ma wiele zalet. Myśląc o instalacji paneli słonecznych, zwykle bierze się pod uwagę koszt, estetykę i efektywność energetyczną. Choć są to ważne czynniki, to rodzaj wybranych paneli będzie miał wpływ na koszt instalacji i produkcję energii.
Rodzaje paneli solarnych
Istnieją trzy główne typy paneli słonecznych: monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe. Każdy z nich ma swoje unikalne zalety i wady, a typ panelu słonecznego najlepiej dopasowany do Twojej instalacji będzie zależał od czynników takich jak ilość miejsca na ich ustawienie, nasłonecznienie czy ilość miejsca na ich instalację.
Jaki rodzaj panelu słonecznego jest najlepszy?
Nie da się jednoznacznie odpowiedzieć na pytanie, który rodzaj panelu słonecznego jest najlepszy. Wszystko jest uzależnione od warunków i miejsca, na którym chcemy je zainstalować. Panele monokrystaliczne są najbardziej wydajnymi ze wszystkich paneli krystalicznych i zajmują najmniejszą powierzchnię. Panele polikrystaliczne mają wysoką wydajność, ale w porównaniu do paneli monokrystalicznych potrzebują większej powierzchni, by uzyskać zbliżoną moc. Cienkowarstwowe panele słoneczne są najlepsze do niekonwencjonalnych stylów i miękkich dachów, do kompaktowych pojazdów rekreacyjnych czy jednostek pływających.
Z czego wykonane są różne panele słoneczne?
Aby ogniwa fotowoltaiczne mogły działać, konieczne jest użycie odpowiedniego pierwiastka o właściwościach półprzewodnikowych, które zmieniają światło na energię. Najczęściej stosuje się krzem, selen i german. Najważniejszą rolę, jednak odgrywa krzem, który posiada elektrony walencyjne, odpowiadające za zjawisko fotoemisji. W modułach fotowoltaicznych krzem łączy się z selenem, produkując większą liczbę elektronów. A im więcej elektronów walencyjnych, tym silniejsze jest zjawisko fotoemisji.
Panele fotowoltaiczne rodzaje i parametry:
Zarówno monokrystaliczne, jak i polikrystaliczne panele słoneczne mają ogniwa wykonane z płytek krzemowych. Chociaż oba te typy paneli słonecznych mają ogniwa wykonane z krzemu, panele monokrystaliczne i polikrystaliczne różnią się składem samego krzemu. Monokrystaliczne ogniwa słoneczne wycinane są z pojedynczego, czystego kryształu krzemu, natomiast polikrystaliczne ogniwa słoneczne składają się z fragmentów kryształów krzemu, które są stapiane razem w formie. Ze wszystkich typów paneli panele monokrystaliczne mają zazwyczaj najwyższą wydajność i moc. Monokrystaliczne panele słoneczne mogą osiągać wydajność wyższą niż 20 procent, podczas gdy polikrystaliczne panele słoneczne zwykle mają wydajność od 15 do 17 procent.
Monokrystaliczne panele słoneczne
Monokrystaliczne panele słoneczne są wykonane z pojedynczego czystego kryształu krzemu. Ponieważ są wykonane z czystego krzemu, można je łatwo rozpoznać po ich ciemnoczarnym kolorze. Zastosowanie czystego krzemu sprawia, że panele monokrystaliczne są najbardziej efektywne na małej przestrzeni i najtrwalsze spośród wszystkich trzech typów paneli słonecznych. Monokrystaliczne panele słoneczne mają tendencję do generowania większej mocy niż inne typy paneli nie tylko ze względu na ich wydajność, ale także dlatego, że są dostępne w modułach o większej mocy. Większość monokrystalicznych paneli słonecznych ma moc ponad 300 W, a niektóre obecnie przekraczają nawet 400 W. Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne mają zwykle 60 ogniw krzemowych. A w przypadku instalacji na dużą skalę mogą mieć 72 lub 96 ogniw. Jednak przy tej samej liczbie ogniw panele monokrystaliczne wytwarzają więcej energii elektrycznej.
Polikrystaliczne panele słoneczne
Jak sama nazwa wskazuje, pochodzą one z różnych kryształów krzemu. Fragmenty krzemu są topione i wlewane do formy. To sprawia, że ogniwa polikrystaliczne są znacznie bardziej przystępne cenowo. Jednak sprawia to, że są one mniej wydajne pod względem konwersji energii. Ze względu na to potrzeba więcej paneli polikrystalicznych w porównaniu do monokrystalicznych, przez co zajmują one więcej miejsca. Mają również niższą tolerancję na ciepło, co oznacza, że są mniej wydajne w środowiskach o wysokiej temperaturze. W przeciwieństwie do monokrystalicznych ogniw słonecznych polikrystaliczne ogniwa słoneczne mają zwykle niebieskawy odcień, ponieważ światło odbija się od fragmentów krzemu w ogniwie w inny sposób niż od czystego monokrystalicznego panelu.
Cienkowarstwowe panele słoneczne
Największym różnicującym czynnikiem jeśli chodzi o cienkowarstwowe panele słoneczne, jest cienka i niskoprofilowa technologia. Dzieje się tak, ponieważ ogniwa w panelach są około 350 razy cieńsze niż wafle krystaliczne stosowane w monokrystalicznych i polikrystalicznych panelach słonecznych. W przeciwieństwie do monokrystalicznych i polikrystalicznych paneli słonecznych panele cienkowarstwowe są wykonane z różnych materiałów.
- Tellurku kadmu (CdTe)
- Krzemu amorficznego (a-Si)
- Seleneku miedziowo-indowo-galowego (CIGS)
Najbardziej rozpowszechniony typ cienkowarstwowych paneli słonecznych jest wykonany z tellurku kadmu (CdTe), adrugi najczęściej używany typ ogniw słonecznych na świecie po ogniwach krystalicznych. Tellurek kadumu bardzo dobrze wychwytuje światło słoneczne i przekształca je w energię. Tellurek jest jednak bardzo rzadko spotykany, co utrudnia masową produkcję.
Cienkowarstwowe panele słoneczne mogą być również wykonane z krzemu amorficznego (a-Si), który jest podobny do składu paneli monokrystalicznych i polikrystalicznych. Chociaż te cienkowarstwowe panele wykorzystują w swoim składzie krzem, nie składają się one z litych płytek krzemowych. Składają się raczej z niekrystalicznego krzemu umieszczonego na szkle, plastiku lub metalu. Dzięki temu mają najniższy koszt produkcji kosztem wydajności. Dlatego panele a-Si nadają się do zastosowań wymagających bardzo małej mocy, takich jak kalkulatory kieszonkowe.
Panele z selenku miedziowo-indowo-galowego (CIGS) to kolejny popularny rodzaj technologii cienkowarstwowej. Panele CIGS mają wszystkie cztery elementy umieszczone między dwiema warstwami przewodzącymi (szklaną, plastikową, aluminiową lub stalową), a elektrody są umieszczone z przodu i z tyłu materiału, aby wychwycić prąd elektryczny. Połączenie tych elementów skutkuje najwyższą wydajnością wśród typów cienkich paneli, choć nadal nie tak wydajnym jak panele z krzemu krystalicznego.
Panele cienkowarstwowe charakteryzują się bardzo cienkimi warstwami, które są elastyczne. Każdy panel nie wymaga podkładu pod ramę, dzięki czemu jest lżejszy i łatwiejszy w montażu. Istnieją samoprzylepne cienkowarstwowe panele słoneczne, które leżą jak najbliżej powierzchni dachu. Tego typu rozwiązanie doskonale nadaje się na przykład do kamperów. W przeciwieństwie do paneli z krzemu krystalicznego, które są dostępne w standardowych rozmiarach 60, 72 i 96 ogniw, panele cienkowarstwowe mogą mieć różne rozmiary, aby spełnić określone potrzeby. Są jednak mniej wydajne niż typowe krzemowe panele słoneczne, moc na metr kwadratowy monokrystalicznego lub polikrystalicznego panelu słonecznego przewyższa technologię paneli cienkowarstwowych.
Co to są dwustronne panele słoneczne?
Dwustronne panele słoneczne mogą przechwytywać światło słoneczne zarówno z przodu, jak i z tyłu panelu, wytwarzając w ten sposób więcej energii elektrycznej niż tradycyjne panele słoneczne o porównywalnych rozmiarach. Wiele dwustronnych paneli słonecznych ma przezroczystą tylną warstwę, dzięki czemu światło słoneczne może przechodzić przez panel, odbijać się od powierzchni gruntu i wracać do góry w kierunku ogniw słonecznych z tyłu panelu. Te panele słoneczne są zwykle produkowane z monokrystalicznych ogniw słonecznych, ale istnieją również polikrystaliczne dwustronne panele słoneczne.
Typy paneli słonecznych według mocy zasilania
Panele monokrystaliczne mają największą moc, dzięki ich monokrystalicznej konstrukcji, która pozwala na wyższą moc wyjściową w mniejszej obudowie. Panele polikrystaliczne, by wytworzyć tę samą moc, lub zbliżoną muszą być większych rozmiarów. Choć ich wydajność może się zbliżać do monokrystalicznych, panele monokrystaliczne przewyższają polikrystaliczne pod względem mocy na ogniwo. Ponieważ panele cienkowarstwowe nie są dostępne w jednolitych rozmiarach, nie ma standardowej miary mocy, a pojemność jednego panelu cienkowarstwowego będzie się różnić od drugiego w zależności od jego fizycznego rozmiaru. Ogólnie rzecz biorąc, przy takiej samej powierzchni fizycznej, konwencjonalne panele krystaliczne wytwarzają większą moc niż panel cienkowarstwowy o tym samym rozmiarze.
Jaki typ paneli słonecznych wybrać?
Ponieważ panele krystaliczne i cienkowarstwowe mają swoje zalety i wady, wybór ostatecznie sprowadza się do konkretnych ustawień montażowych.
Limitowana przestrzeń
Osoby mieszkające na terenie o ograniczonej przestrzeni powinny zdecydować się na wysoce wydajne moduły monokrystaliczne, aby w pełni wykorzystać fizyczną przestrzeń i zmaksymalizować oszczędności na mediach. Jeśli pozwala na to budżet, zastosowanie paneli PERC może w dłuższej perspektywie jeszcze bardziej obniżyć koszty wytwarzania energii.
Duże nieruchomości
Osoby o wystarczająco dużej nieruchomości mogą zaoszczędzić na kosztach początkowych, stosując polikrystaliczne panele słoneczne, gdzie większa powierzchnia panelu może zrównoważyć niższą wydajność panelu. Jednak większa powierzchnia może również oznaczać dodatkowe koszty pracy, więc niekoniecznie jest taniej uzyskać większą ilość tańszych paneli. Chociaż początkowy koszt może być niski, w dłuższej perspektywie może zostać zrekompensowany zmniejszoną wydajnością i wyższymi kosztami operacyjnymi.
Cienkie dachy
Jeśli chodzi o cienkowarstwowe panele słoneczne, najlepiej nadają się one do lokalizacji, w których nie jest możliwa instalacja ciężkich paneli krystalicznych. Mogą być to na przykład budynki o cienkich dachach, kompaktowych pojazdach rekreacyjnych czy jednostkach pływających oraz obszary wymagające elastycznej instalacji zamiast sztywnych paneli.
Panele słoneczne są przeznaczone do długotrwałej produkcji energii, który może trwać nawet 25 lat. Przed zakupem, upewnij się, że dany typ paneli jest najlepszą opcją dla Twoich potrzeb.
