Fotowoltaika24h.com » Blog » Porady » Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne? Które są lepsze i jak wybrać właściwe panele?

Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne? Które są lepsze i jak wybrać właściwe panele?

Z roku na rok działanie na rzecz środowiska za pomocą Odnawialnych Źródeł Energii zaczęło ewoluować ze statusu zwykłej „mody na bycie eko” w niemal globalny obowiązek. Zdecydowanie się na zapewnienie sobie naturalnego źródła energii to już coś więcej niż „zainstaluję, bo sąsiad ma”. Inwestycja w OZE pozwala na oszczędzenie sporej kwoty pieniędzy na przestrzeni wielu kolejnych lat i zyskanie swego rodzaju niezależności. Taką dziedziną z pewnością jest fotowoltaika. W związku z zapowiedzią tak wymiernych korzyści, dobrze przemyślana instalacja PV i jej komponenty są kluczowym punktem wyjściowym do ich osiągnięcia. Jednym z ważniejszych elementów są właśnie panele fotowoltaiczne.

Znaczenie paneli fotowoltaicznych w instalacji PV

Aby pozyskiwanie energii elektrycznej ze Słońca było efektywne, instalacja fotowoltaiczna powinna być właściwie dopasowana do naszego zapotrzebowania, a jej podzespoły odpowiednio dobrane i profesjonalnie zainstalowane. Jednym z najbardziej kluczowych podzespołów są panele fotowoltaiczne, bowiem to one znajdują się na pierwszej linii frontu w przetwarzaniu promieniowania słonecznego w prąd. W związku z tym istotna jest ich jakość i wydajność. Technicznie rzecz biorąc, panele fotowoltaiczne dzielą się na dwie główne grupy: panele polikrystaliczne oraz panele monokrystaliczne.

Jak zbudowane są panele fotowoltaiczne?

Zarówno panele monokrystaliczne, jak i panele polikrystaliczne charakteryzuje podobna struktura, zasadniczą różnicą są sposoby wytwarzania i cięcia płytek krzemowych. Konstrukcja dobrych jakościowo paneli słonecznych cechuje się niezwykłą zwartością i solidnością wykonania, a każdy element jest bezwzględnie istotny.



Kluczowe elementy konstrukcji paneli słonecznych

Składają się na nie ułożone szeregowo lub równolegle ogniwa krzemowe, które z kolei tworzą moduły/panele słoneczne. Od dołu i od góry panele pokryte są tzw. folią EVA, zapewniającą utrzymanie ogniw w próżni. Od spodu znajduje się dodatkowo folia elektroizolacyjna i materiał stabilizujący konstrukcję, dobrze połączony z otaczającą panel ramą aluminiową.

Na powierzchni paneli słonecznych w celu ochrony przed uszkodzeniami mechanicznymi, umieszcza się szybę hartowaną o grubości 2-4 mm, która jest dodatkowo wypolerowana, teksturowana i/lub pokryta warstwą przeciwodblaskową, aby zminimalizować straty energii słonecznej, powstające w wyniku odbijania się światła od powierzchni.

Kolejnym nieodłącznym elementem panelu fotowoltaicznego jest tzw. puszka przyłączeniowa. Zawiera ona dwie wtyczki służące łączeniu modułów, diody bocznikujące, które nie dopuszczają do przegrzania panelu i obniżenia produkcji energii elektrycznej w przypadku zacienienia. Niektóre puszki zawierają również rozłącznik, który wyłączy pojedynczy panel lub kilka paneli, jeżeli tylko ulegną awarii.

Ogniwo fotowoltaiczne – budowa najmniejszego i najważniejszego elementu instalacji PV

W szczególe tkwi siła. Ogniwo fotowoltaiczne zwane inaczej fotoogniwem, to stosunkowo nieduży element panelu, bez którego cała instalacja nie miałaby racji bytu. Budowa ogniwa jest dość prosta – jest to płytka krzemowa, która na górnej powierzchni posiada ułożone w formie siatki, elektrody zbierające ujemnie naładowane. Pod spodem płytki znajdują się elektrody przenoszące, w formie metalowej płytki, naładowane dodatnio. Obie warstwy łączy półprzewodnikowe złącze typu positive-negative (p-n). Wielkość ogniw, od której zależy ich moc, waha się między wymiarem 4x4 cm, a 15x15 cm.

Jak działają panele fotowoltaiczne?

Warto wiedzieć, że najważniejszy proces wytwarzania energii zachodzi w ogniwach paneli, gdzie to dzięki właściwościom tworzącego je krzemu, cząsteczki światła zwane fotonami wytrącają elektrony, które są gromadzone w celu produkcji energii – to właśnie ruch elektronów jest kluczowy w produkcji energii elektrycznej. Elektrony zbierane są przez metalowe płytki umieszczone na bokach ogniw i przesyłane przewodami do falownika.

Charakterystyka monokrystalicznych paneli fotowoltaicznych

Jest to najbardziej popularny i technologicznie najstarszy typ paneli. Już sama nazwa wskazuje, że ogniwa tworzy jednolita, pojedyncza struktura krystaliczna. Ogniwa w tym typie tworzy się za pomocą Metody Czochralskiego. Cylindryczne, krzemowe sztabki pocięte zostają na 4 plastry, które z kolei wykorzystywane są jako podstawowy budulec ogniw. Ogniwa monokrystaliczne są zaokrąglone krawędzie i jednolity kolor – zazwyczaj ciemnoniebieski lub czarny.

Panele monokrystaliczne

Zalety i wady paneli monokrystalicznych

Niewątpliwa popularność tego typu paneli spowodowana jest szeregiem zalet, ale jak wszystko na tym świecie posiada również wady. Przeanalizujmy:

Zalety:

  • Wydajność paneli – im bliżej siebie umieszczone są cząsteczki krzemu, tym lepiej przyciągane są elektrony, a tak dużym zagęszczeniem charakteryzuje się tylko wysokiej klasy krzem, z którego zbudowane są ogniwa monokrystaliczne. W związku z tym panel monokrystaliczny jest niezwykle wydajny.     
  • Powierzchnia – z racji tego, iż każdy panel złożony z ogniw monokrystalicznych jest bardzo wydajny, potrzeba ich mniej , by wytworzyć potrzebną dla domu energię elektryczną, a co za tym idzie – zajmują mniej miejsca.
  • Trwałość i produktywność – zdecydowana większość producentów paneli z ogniwami monokrystalicznymi oferuje aż 25-letnią gwarancję na swoje produkty. Produktywność paneli złożonych z monokryształów przy słabszym nasłonecznieniu jest lepsza niż produktywność paneli polikrystalicznych w tych samych warunkach.
  • Odporność na wysokie temperatury – panele monokrystaliczne charakteryzują się nieco wyższą odpornością na wysoką temperaturę niż panele złożone z ogniw polikrystalicznych, co oznacza, że ich sprawność nie jest zbyt podatna na destrukcyjne działanie wysokiej temperatury.

Wady:    

  • Ze względu na złożoność procesu produkcji panele monokrystaliczne są droższe niż polikrystaliczne panele.   
  • Zanieczyszczenie lub zacienienie panelu skutkować może awarią całego obwodu, dlatego należy dbać o ich czystość i najlepiej – zainstalować dodatkowo optymalizatory.

Charakterystyka polikrystalicznych paneli fotowoltaicznych

Jest to stosunkowo nowy typ modułów. Ogniwo polikrystaliczne charakteryzuje się nieregularną, lekko ziarnistą powierzchnią i niebieskim, nieco odblaskowym kolorem. Ziarnista powierzchnia ogniwa wynika z wielu kryształów zawartych w pojedynczej jego jednostce.

Zalety i wady paneli polikrystalicznych

Tego typu panele charakteryzuje przewaga wad nad zaletami, ale z roku na rok ich jakość jest sukcesywnie poprawiana, więc jest to produkt zasługujący na uwagę. Moduły polikrystaliczne są na pewno przyszłościowe i obiecujące.

Zalety:

  • Niskie koszty produkcji – ta cecha przekłada się na koszty instalacji. Odpady krzemowe z produkcji tych paneli również są ilościowo mniejsze niż w przypadku produkcji paneli monokrystalicznych. Polikrystaliczne panele są po prostu tańsze.

 Wady:  

  • Wydajność paneli polikrystalicznych jest o wiele niższa niż w przypadku monokryształów.
  • Większa powierzchnia i mniejsza estetyka wykonania – potrzeba więcej miejsca do zagospodarowania pod panele polikrystaliczne, niż pod panele monokrystaliczne o takiej samej mocy sumarycznej.  
  • Słabsza odporność na wysokie temperatury – moduły polikrystaliczne poddawane wysokiej temperaturze tracą na produktywności szybciej niż panele monokrystaliczne.

Jako materiał uzupełniający i systematyzujący informacje o wspomnianych rodzajach paneli oraz obrazowo ukazujący na czym polega różnica, warto obejrzeć tematyczne video.

Podsumowanie. Jaki typ paneli słonecznych wybrać?

Jak przedstawiono powyżej, zarówno moduły złożone z ogniw polikrystalicznych, jak i z ogniw monokrystalicznych, mają swój zestaw wad i zalet. Patrząc pod kątem swoich potrzeb i możliwości finansowo-infrastrukturalnych, to do nas i profesjonalnych firm z branży fotowoltaicznej należy decyzja, który typ będzie dla nas odpowiedni. Musimy wziąć pod uwagę takie kwestie jak: potrzeby energetyczne, powierzchnię, jaką dysponujemy, wydajność modułów, cena, klimat i prawdopodobieństwo przeszkód w postaci zacienień i zabrudzeń. Kilka przemyślanych decyzji dzieli nas od niezależności energetycznej i wieloletniej oszczędności, dzięki którym możemy poczuć satysfakcję ze swojej inwestycji.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *