Czym są panele fotowoltaiczne?
Panele fotowoltaiczne to najprościej mówiąc pojedyncze ogniwa solarne, których najważniejszym zadaniem jest generowanie napięcia elektrycznego w momencie kiedy padają na nie promienie słoneczne. Proces ten nazywa się fotowoltaiką i opiera się w dużej mierze na specjalnych materiałach, z których wykonane są wszystkie ogniwa solarne. W panelach forowoltaicznych najczęściej wykorzystywany jest krzem, który jest jednym z najczęściej występujących pierwiastków na ziemi obok tlenu. Pomimo tego, że krzem jest niemalże niewyczerpalnym i bardzo tanim surowcem to nowoczesne systemy fotowoltaiczne nie należą do najtańszych. Wysoka cena paneli fotowoltaicznych wynika z faktu, że krzem przed zastosowaniem w branży fotowoltaicznej musi być najpierw poddany wielu skomplikowanym procesom obróbki.
Rodzaje paneli fotowoltaicznych
W chwili obecnej największą popularnością cieszą się panele PV, które produkowane są głównie na bazie krzemu. W kategorii tej możemy wyróżnić przede wszystkim panele monokrystaliczne i coraz popularniejsze panele polikrystaliczne. Zdecydowanie mniejszą popularnością cieszą się natomiast panele słoneczne oparte na technologii cienkowarstwowej. Według najnowszych danych w Polsce jak i zresztą na całym świecie w przydomowych instalacjach fotowoltaicznych najczęściej stosuje się baterie słoneczne o maksymalnej mocy od 250Wp do 300Wp.
Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne wykonane są w całości z monolitycznego kryształu krzemu. Urządzenia tego typu charakteryzują się zdecydowanie większą sprawnością, niż klasyczne panele polikrystaliczne, co w praktyce przekłada się na zdecydowanie mniejszą powierzchnię wymaganą do zainstalowania niż w przypadku konkurencyjnych paneli o identycznej mocy. Według przeprowadzonych statystyk panele polikrystaliczne mogą pochwalić się sprawnością rzędu 15%, z kolei panele monokrystaliczne cechują się sprawnością rzędu 18%.
Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne wykonane są ze specjalnego sprasowanego bloku wykrystalizowanego krzemu. Panele polikrystaliczne są zdecydowanie tańszą alternatywą zwłaszcza gdy porówna się je z panelami monokrystalicznymi. Warto dodać również że panele tego typu charakteryzują się tylko nieco gorszą wydajnością.
Panele amorficzne (zwane również panelami cienkowarstwowymi) są w chwili obecnej najtańszą technologią PV. Urządzenia tego typu charakteryzują się przede wszystkim bardzo niską masą własną oraz stosunkowo dużą elastycznością dzięki czemu nie wymagają dodatkowej wzmacniającej ramy. Największą wadą paneli amorficznych jest bardzo duża powierzchnia potrzebna do uzyskania identycznej mocy jak w przypadku paneli wykonany z krzemu. W dzisiejszych czasach panele amorficzne w związku z bardzo niskimi współczynnikiem temperaturowym najczęściej wykorzystywane są w pustynnych i gorących klimatach.
Rodzaje ogniw fotowoltaicznych
Na naszym rynku dostępne są w chwili obecnej dwie główne grupy ogniw fotowoltaicznych. Pierwsze z nich stanowią moduły monokrystaliczne, a drugie moduły polikrystaliczne. Moduły fotowoltaiczne, które wytworzone zostały z z ogniw monokrystalicznych charakteryzują się w chwili obecnej największą sprawnością oraz bardzo dużą żywotnością (do 30 lat). Moduły polikrystaliczne z kolei produkowane są w zdecydowanie korzystniejszym ekonomicznie procesie. Warto również wyraźnie zaznaczyć, że sprawność ogniw polikrystalicznych wcale znacząco nie odbiega od sprawności ogniw monokrystalicznych.
Jak działa system fotowoltaiczny
Działanie systemów fotowoltaicznych jest zdecydowanie prostsze do zrozumienia niż mogłoby to się wydawać na pierwszy rzut oka. Ogniwa fotowoltaiczne, które zawarte są w panelach słonecznych pod wpływem ogólnodostępnej energii słonecznej podlegają efektowi fotowoltaicznemu, dzięki któremu powstaje prąd stały. Przy pomocy specjalnego inwertera prąd stały zostaje przekształcony w prąd zmienny. Prąd z inwertera charakteryzuje się nieco większą częstotliwością dzięki czemu najpierw wykorzystywany jest prąd z instalacji PV, a dopiero później prąd z sieci. Nadmiar uzyskanego prądu może być odsprzedawany elektrowni poprzez specjalne liczniki dwukierunkowe. Po całkowitym wyczerpaniu prądu z systemów fotowoltaicznych zostaniemy automatycznie przerzuceni na prąd z sieci publicznej.
