Rodzaje paneli fotowoltaicznych w zasięgu Twojej ręki

Na rynku instalacji OZE dostępne są rozmaite technologie, od których właściwości zależy ich sprawność. Tak też jest w przypadku paneli fotowoltaicznych. Ogółem dzieli się je na ogniwa pierwszego oraz drugiego typu i wyróżnia się m.in.: panele monokrystaliczne, panele polikrystaliczne, z krzemu amorficznego, z ogniw CdTe i ogniw CIGS. Różnią się one właściwościami, wydajnością oraz ceną.

Rodzaje paneli fotowoltaicznych

Panele słoneczne typu pierwszego o wysokiej sprawności

Panele fotowoltaiczne pierwszego typu charakteryzuje wysoka sprawność. Wśród nich wymienia się ogniwa polikrystaliczne, wykonane w starszej technologii i rozpoznawalne jako niebieskie, wydajniejsze panele monokrystaliczne, rozpoznawalne jako całe czarne, oraz panele amorficzne.

Monokrystaliczne – najczęściej wybierany rodzaj paneli fotowoltaicznych

Najlepszą sprawnością mogą pochwalić się ogniwa monokrystaliczne (czarne) – waha się ona w granicach 15 do ponad 20%, co przekłada się na dużą produkcję energii elektrycznej przy wykorzystaniu mniejszej powierzchni. Im większa moc paneli, tym mniej ich potrzeba, aby zasilić wszystkie sprzęty w Twoim domu.

Ponadto tego rodzaju panele słoneczne charakteryzuje wysoka elegancja, szczególnie w wersji Full Black. Wiąże się ona z ciemną, jednolitą barwą kryształu krzemu oraz pozostałych elementów instalacji. Dzięki temu całość lepiej komponuje się z rozmaitymi pokryciami dachowymi. Ten rodzaj paneli fotowoltaicznych charakteryzuje także wysoka trwałość i odporność na warunki atmosferyczne, dzięki czemu efektywność produkcji jest wysoka nawet po 30 latach.

Panele polikrystaliczne

Ogniwa polikrystaliczne cechuje niższa sprawność, która standardowo waha się w przedziale od 14-18%. Dotychczas były one najpopularniejsze na rynku i często mylone z kolektorami słonecznymi ze względu na niebieską, mieniącą się barwę. Ogniwa tego typu wytwarza się z wielu kryształów krzemu. Ich zaletą jest niższa cena.

Najniższą wydajnością spośród paneli słonecznych pierwszego typu charakteryzują się ogniwa amorficzne. Wytwarzane z krzemu amorficznego (niekrystalicznego) osiągają sprawność jedynie na poziomie 6-10% i również mają kolor niebieski. Są lekkie i elastyczne, a przy tym tanie, jednak ich żywotność wynosi jedynie ok. 10 lat.

Panele słoneczne typu drugiego, czyli panele cienkowarstwowe

Panele słoneczne drugiego typu nazywa są cienkowarstwowymi, ponieważ najczęściej wytwarzane są z jednego ogniwa, mają grubość kilku mikrometrów i można je montować na elewacjach. Wśród ich rodzajów wymienia się ogniwa CdTe oraz CIGS o sprawności na poziomie 10-14%. Czasem ze względu na niską wydajność klasyfikuje się do nich również te amorficzne.

W przypadku tego typu paneli słonecznych najczęściej sięga się po ogniwa CIGS. Ich nazwa pochodzi od pierwiastków, z których zostały zbudowane: miedzi, indu, galu i selenu. Dzięki takiemu składowi mogą absorbować więcej promieniowania słonecznego. Dlatego sprawdzają się na elewacjach budynków, do których słońce dociera bezpośrednio, odbite lub rozproszone.

Natomiast ogniwa CdTe wykonane są głównie z półprzewodnika – tellurku kadmu. Cały moduł fotowoltaiczny zazwyczaj zbudowany jest z jednego ogniwa i powstaje przez napylenie cienkiej warstwy półprzewodnika na szkło lub inne podłoże. Na rynku pojawiają się o barwie czerwonej lub czarnej.

Perowskity

Perowskity to grupa minerałów, z których wykonane są bardzo cienkie, lekkie i elastyczne ogniwa fotowoltaiczne. Charakteryzują się one wysoką sprawnością i tym, że mogą pracować nawet w sztucznym świetle. Perowskit jest rodzajem syntetycznego kryształu, który można wyprodukować w laboratorium. 

Saule Technologies jest pierwszą firmą na świecie, która zaczęła masowo produkować i sprzedawać fotowoltaiczne ogniwa perowskitowe. Opracowana przez Olgę Malinkiewicz technologia druku, to przełom w branży fotowoltaicznej.  Kierunkiem Saule jest dalszy rozwój, komercjalizacja technologii i jej sprzedaż na szeroką skalę, a także jej usprawnianie w aspektach mniej oczywistych niż znana nam do tej pory fotowoltaika.

Rodzaje paneli fotowoltaicznych – jak wybrać?

Obecnie, dla instalacji domowych, najczęściej wybieranymi modułami są monokrystaliczne. Cechują się one wysoką sprawnością, przy zachowaniu stosunkowo niewielkich rozmiarów. Ten rodzaj paneli łatwiej rozmieścić na domowych dachach, które często mają bardzo ograniczoną powierzchnię.

Moduły wykonane w technologii monokrystalicznej to również lepszy wygląd, większa wydajność i dłuższa żywotność. Jednak rodzaj paneli to nie jedyne na co należy zwrócić uwagę wybierając komponenty swojej instalacji, ważna jest też ich technologia czy sprawność.

Decydując się na dany rodzaj paneli fotowoltaicznych należy wziąć pod uwagę przede wszystkim:

• technologię – najnowocześniejsze monokrystaliczne moduły wykonane w technologii N-Type gwarantują jeszcze większą wydajność instalacji nawet w niesprzyjających warunkach,
• sprawność – im wyższa tym lepiej, ponieważ panele o dużej sprawności potrafią uzyskać więcej mocy z mniejszej powierzchni, panele polikrystaliczne cechuje sprawność – na poziomie 14-18%, monokrysztaliczne – nawet powyżej 20%,
• odporność na uszkodzenia mechaniczne i warunki atmosferyczne,
• długą, liniową gwarancję na sprawność – im dłuższa tym lepiej, obecnie producenci oferują nawet 30-letnią gwarancję na sprawność modułów na poziomie min. 80% ich pierwotnej mocy.

Spośród przedstawionych rodzajów paneli fotowoltaicznych największy potencjał mają panele monokrystaliczne. Zapewniają najwyższą produkcję energii elektrycznej, sprawdzają się w polskim klimacie i gwarantują największe oszczędności.

Rodzaje paneli fotowoltaicznych – podsumowanie

Panele fotowoltaiczne można podzielić na kilka rodzajów w zależności od technologii wykonania i zastosowanych materiałów. Innymi słowy, rodzaje paneli fotowoltaicznych uwarunkowane są kryteriami ich podziału. Jak widać powyżej:

1. Typy paneli ze względu na budowę ogniw:

Monokrystaliczne (Mono-Si)

• Wykonane z pojedynczego kryształu krzemu.
• Charakteryzują się wysoką sprawnością (18-22%).
• Lepsza wydajność w słabych warunkach oświetleniowych.
• Ciemnoniebieska lub czarna barwa.

Polikrystaliczne (Poly-Si)

• Wykonane z wielu kryształów krzemu.
• Nieco niższa sprawność (15-18%).
• Mniejsza cena w porównaniu do monokrystalicznych.
• Niebieska barwa.

Amorficzne (A-Si)

• Wykonane z niekrystalicznego krzemu.
• Niska sprawność (6-12%).
• Lekkie i elastyczne, ale mniej trwałe.
• Stosowane np. w kalkulatorach, zegarkach i cienkowarstwowych instalacjach.

2. Typy paneli ze względu na technologię wykonania:

Cienkowarstwowe (TFPV – Thin-Film Photovoltaics)

• Lekkie i elastyczne, mogą być stosowane na niestandardowych powierzchniach.
• Niższa sprawność niż panele krzemowe (10-15%).
• Wykonane z różnych materiałów, np.:
  • CdTe (kadmowo-telurkowe) – tanie w produkcji, ale zawierają toksyczne substancje.
  • CIGS (miedź, ind, gal, selen) – wyższa sprawność niż CdTe, ale droższe.

Bifacjalne (dwustronne)

• Mogą produkować energię z obu stron panelu.
• Dobre dla instalacji na jasnych powierzchniach, które odbijają światło.
• Wyższa wydajność w porównaniu do tradycyjnych paneli.

3. Podział ze względu na zastosowanie:

• Tradycyjne panele dachowe – montowane na dachach budynków.
• Wolnostojące (gruntowe) – instalowane na ziemi, np. w farmach fotowoltaicznych.
• Zintegrowane z budynkiem (BIPV – Building Integrated Photovoltaics) – stosowane jako część elewacji, dachówki fotowoltaiczne itp.