Panele fotowoltaiczne, inaczej panele słoneczne lub panele PV to urządzenia, które pozwalają zamieniać energię słoneczną na energię elektryczną. Przedstawiamy poszczególne rodzaje ogniw fotowoltaicznych i podpowiadamy, czym się one różnią pomiędzy sobą.
Moduły PV składają się z połączonych ze sobą ogniw słonecznych, ale to, co je różni od siebie, to materiał półprzewodnikowy, z jakiego są wykonane. Wszystkie rodzaje ogniw fotowoltaicznych, niezależnie od materiału, charakteryzują się zarówno zaletami, jak i wadami.
Krystaliczne panele fotowoltaiczne
Ogniwa krystaliczne dzielą się na dwie kategorie – monokrystaliczne i polikrystaliczne. Przy obu do produkcji wykorzystuje się płytki krzemowe, które są przecinane i układane w rzędy. Różnica między nimi, to struktura kryształu krzemu:
- ogniwa monokrystaliczne – produkuje się je z pojedynczego kryształu krzemu, charakteryzują się największą żywotnością, wydajnością i dużą odpornością na warunki atmosferyczne, jednak są też najbardziej kosztowne ze wszystkich instalacji fotowoltaicznych;
- ogniwa polikrystaliczne – wytwarza się je z wielu mono kryształów, są mniej wydajne, przez co zakładane instalacje są większe, żeby zrekompensować mniejszą moc. Jednak wciąż są bardzo wytrzymałe, a ich cena jest mniejsza.
Różnią się one pomiędzy sobą także wizualnie. Monokrystaliczne ogniwa mają barwę czarną, natomiast ogniwa polikrystaliczne są ciemnoniebieskie. Ogniwa krystaliczne, to pierwsza generacja ogniw fotowoltaicznych i są obecnie najpopularniejsze.
Panele fotowoltaiczne cienkowarstwowe
Panele fotowoltaiczne cienkowarstwowe to ogniwa drugiej generacji. Do ich produkcji stosuje się materiały, takie jak tellurek kadmu, krzem amorficzny, lub połączenie indu, selenu, galu i miedzi.
Przez użycie innych materiałów do produkcji ogniw cienkowarstwowych są one dużo cieńsze niż ogniwa krystaliczne – ich grubość może być nawet do 350 razy mniejsza. Kolejne usprawnienie to znacznie zmniejszony koszt produkcji w porównaniu z pierwszą generacją. Dodatkowo panele cienkowarstwowe są elastyczne, co pozwala na więcej zastosowań w budownictwie, np. w instalacjach BIPV – Building Integrated Photovolraics.
Jako wadę ogniw cienkowarstwowych wymienia się mniejszą żywotność w porównaniu do ogniw pierwszej generacji, a co za tym idzie okresy gwarancyjne są krótsze. Kolejna wada to wykorzystywany do produkcji tellurek kadmu – kadm jest szkodliwy dla ludzi przy wdychaniu.
Nowe rodzaje paneli fotowoltaicznych
Rozwój paneli fotowoltaicznych stale czyni postępy. Rozwijane są nowe technologie fotowoltaiczne, a te już istniejące są wciąż usprawniane, żeby poprawić ich wydajność i obniżyć koszty produkcji. Jako przykład nowych technologii ogniw fotowoltaicznych można podać:
- ogniwa fotowoltaiczne koncentryczne – to ogniwa charakteryzujące się obecnie największą efektywnością, która wynosi ponad 45%, wykorzystują one soczewki oraz zakrzywione lustra, które to koncentrują światło słoneczne na małych ogniwach, ponadto tego rodzaju panele obracają się, przez co mogą podążać za słońcem;
- ogniwa barwnikowe – należą one do grupy paneli cienkowarstwowych. Ich zaletą jest to, że są bardzo tanie w produkcji oraz to, że są półprzezroczyste, co pozwalałoby stosować je zamiast szyb w budynkach.
Potencjalne zyski i zwroty inwestycji w panele fotowoltaiczne
Inwestycja w domowy system fotowoltaiczny to spory wydatek, zwłaszcza jeśli weźmiemy pod uwagę, iż wraz z upływem czasu, sprawność ogniw słonecznych maleje. Nie da się jednak ominąć faktu, że ceny energii elektrycznej są coraz wyższe. Dobrze dobrana instalacja fotowoltaiczna sprawia, że w najlepszych miesiącach rachunki za prąd będą zerowe, w mniej przyjaznych (np. podczas ciągłych opadów, w dni pochmurne itp.) mogą wynosić około 25 – 35 zł za kilka miesięcy.
W domach, które są wyposażone w systemy inteligentne, płyty elektryczne, czy też elektryczne ogrzewanie rachunki mogą kształtować się na poziomie nawet 200 – 250 zł za miesiąc. Będzie zatem spora oszczędność, niemniej trochę to potrwa, zanim instalacja się zwróci. Wszystko wskazuje na to, że fotowoltaika będzie coraz tańsza, a wtedy instalacja może być jeszcze bardziej opłacalna, a panele są coraz bardziej sprawne. Instalacja systemu PV jest więc z godna rozważenia.
Marek Lont
0 komentarzy