Panele fotowoltaiczne przechwytują promieniowanie słoneczne i zmieniają energię słoneczną w energię elektryczną. Poszczególne modele różnią się jednak między sobą pod względem konstrukcji. Sposób wykonania wpływa natomiast na montaż, działanie, a także wydajność fotowoltaiki.
Na rynku funkcjonują dwa rodzaje paneli fotowoltaicznych:
- monokrystaliczne,
- polikrystaliczne.
Warto przyjrzeć się charakterystyce i specyfikacji poszczególnych rodzajów ogniw. Jest to o tyle istotne, gdyż typ paneli fotowoltaicznych wpływa na proces generowania energii. Czym różnią się panele monokrystaliczne od polikrystalicznych? Które są lepszym rozwiązaniem oraz dlaczego? Odpowiedzi na te i wiele innych pytań znajdziecie w artykule poniżej.
Spis treści
Panele monokrystaliczne
Niezależnie, czy chodzi o panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne, najważniejszym czynnikiem wpływającym na wydajność i cenę jest sposób produkcji. Mowa przede wszystkim o krzemie, z którego wykonane są ogniwa fotowoltaiczne. To powszechnie stosowany materiał półprzewodnikowym stosowany w fotowoltaice. Panele monokrystaliczne wykonane są z monokryształu krzemu (krzemu o pojedynczej strukturze krystalicznej), który jest w kształcie walca. Podczas produkcji cylindryczne sztabki krzemowe zostają cięte na plastry. Jest to tzw. metoda Chochralskiego i stanowi najpopularniejszy sposób na otrzymanie monokryształów.
Sztabki krzemowe są przycinane w taki sposób, aby powstał ośmiokąt. Przyglądając się dokładnie temu, jak wyglądają panele monokrystaliczne, dostrzeżemy charakterystyczne przerwy pomiędzy ogniwami. Wynikają one właśnie z cięcia krzemu monokrystalicznego z walca do ośmiokąta. Panele monokrystaliczne osiągają wydajność na poziomie ok. 18-20%. Ogniwa są ciemnoniebieskie lub czarne. Wyróżniają się wysoką ceną, co wynika z trudniejszego procesu produkcji. Jednocześnie są bardziej wytrzymałe i wydajne niż panele polikrystaliczne.
Panele polikrystaliczne
Panele polikrystaliczne są produkowane dość podobnie do monokrystalicznych. Kryształy krzemowe są umieszczane w kadzi z płynnym krzemem, jednak zamiast być po chwili z nich wyjmowane, czeka się aż kadź się ostudzi. Czekanie w kadzi wpływa na to, że panele polikrystaliczne nie mają regularnej powierzchni i wyróżniają się ziarnistą budową. Panele polikrystaliczne najczęściej mają kolor jasnoniebieski oraz zaokrąglone krawędzie ogniw. Są stosunkowo nowym rozwiązaniem na rynku, który głównie dzięki niskiej cenie cieszy się popularnością. Proces produkcji polegający na tym, że kadź z płynnym krzemem zaczyna się stopniowo chłodzić, przekłada się na ich niską cenę. Najczęściej panele polikrystaliczne mają parametry wydajności rzędu 14-16%. Najnowsze modele mogą osiągać jednak wartość ok. 18-20%. Zapewne wkrótce będziemy mogli spodziewać się jeszcze lepszych wyników i zbliżania się pod względem wydajności do ogniw monokrystalicznych.
Ogniwo monokrystaliczne vs. ogniwo polikrystaliczne
Do wyprodukowania paneli monokrystalicznych wykorzystuje się najlepszej klasy krzem, co wpływa to na ich wyższą cenę. Ogólnie przyjmuje się, że im ciaśniej umieszone są względem siebie pojedyncze cząsteczki krzemu, tym bardziej wydajny jest proces przyciągania elektronów. Za pomocą zjawiska przyciągania ocenia się czystość krzemu. Z tego względu panele monokrystaliczne, które posiadają pojedynczą strukturę kryształową, cechują się większą wydajnością. Wyższa wydajność oznacza, że nawet niewielka instalacja może wygenerować dużą ilość energii. Z tego względu panele monokrystaliczne świetnie sprawdzają się na małych i wąskich dachach, na których nie zmieści się zbyt wiele modułów.
Zazwyczaj ogniwa monokrystaliczne posiadają dłuższą gwarancję (większość producentów oferuje 25 lat). Monokryształy są również bardziej odporne na wysokie temperatury. Oznacza to, że lepiej sprawdzą się na gorących terenach niż ich polikrystaliczne odpowiedniki. W Polsce dużym problemem jest pochmurna pogoda, jednak ogniwa monokrystaliczne sprawnie działają także przy słabszym nasłonecznieniu. Nie potrzebują pełnego słońca, aby generować prąd. Panele polikrystaliczne wytwarzają mniej odpadów, a dzięki recyklingowi – pośrednio zmniejsza koszty związane z procesem produkcji. Ze względu na nieco niższą wydajność, wymagają większej liczby modułów, aby zaspokoić zapotrzebowanie energetyczne domu. Najlepiej zatem sprawdzają się na dużych dachach, gdzie możliwe jest zagospodarowanie większej powierzchni pod instalację.
Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne – które wybrać?
Aby odpowiedzieć sobie na pytanie, jakie panele fotowoltaiczne wybrać (monokrystaliczne czy polikrystaliczne), należy dokładnie określić, co jest dla nas najważniejsze. Powinniśmy ustalić, jakie jest zapotrzebowanie na energię elektryczną w naszym gospodarstwie domowym oraz ile przestrzeni możemy przeznaczyć pod fotowoltaikę. Jeśli potrzebujemy dużo prądu, a do tego mamy niewiele miejsca na dachu, najlepszym rozwiązaniem będą panele monokrystaliczne. Jeżeli jednak nie możemy sobie pozwolić na duże koszty, możemy zdecydować się na tańsze panele polikrystaliczne lub wnioskować o dofinansowanie z programów rządowych.
Niezależnie od tego, czy zdecydujemy się na panele mono- czy polikrystaliczne, należy skupić się przede wszystkim na ich wydajności. Przykładowo firmy zazwyczaj potrzebują znacznie więcej energii elektrycznej niż gospodarstwa domowe. Jednocześnie jednak mogą zaoferować dużo przestrzeni na dachach biurowców czy hal produkcyjnych. Fotowoltaika dla biznesu może zatem sprawić, że firma zyska niezależność energetyczną, a panele wygenerują dość prądu, aby zasilić wszystkie wykorzystywane w przedsiębiorstwie urządzenia.
