Fotowoltaika

Panele fotowoltaiczne (PV)

Jednym z najważniejszych elementów instalacji fotowoltaicznej są moduły fotowoltaiczne (panele), to właśnie w nich wytwarzany jest prąd. Jest to możliwe dzięki istnieniu efektu fotowoltaicznego, tzn. zjawisku fizycznemu, podczas którego na skutek działania promieniowania słonecznego elektrony zlokalizowane w ogniwie fotowoltaicznym pełniącym funkcję półprzewodnika (kryształ krzemu) zostają wzbudzone, następnie przechodzą na wyższy poziom i ostatecznie zostają wybite. W wyniku zachodzących procesów przemieszczania, pomiędzy elektrodami powstaje przerwa energetyczna będąca wynikową powstających różnic potencjałów, która owocuje pojawieniem się prądu elektrycznego stałego.

Główną składową panelu są ogniwa produkowane na bazie płytek krystalicznego lub polikrystalicznego krzemu. W obu przypadkach ogniwa wytworzone są z krzemu, a różnica między nimi wynika z technologii przetworzenia, procesu produkcji (obróbki) krzemu, na podstawie której wyróżnia się dwa najpopularniejsze rodzaje modułów PV (paneli fotowoltaicznych):

• polikrystaliczne – wykorzystujące ogniwa zbudowane ze stopionych wielu fragmentów krzemu, tworzących wafle do panelu wytworzone w nieskomplikowanym procesie produkcji, przez co są tańsze, cechują się mniejszą wydajnością, wyróżniają się niebieskim odcieniem.

• monokrystaliczne – oparte na ogniwach zbudowanych z jednego (mono) - solidnie dopracowanego kryształu krzemu, wytworzonego w bardziej skomplikowanym procesie produkcji i obróbki, przez co są droższe, ale cechują się wyższą wydajnością, wyróżniają się głęboką czernią.

Kolejną cechą, która różnicuje panele, jest ich budowa, ze względu na sposób zabezpieczenia ogniw wyróżniamy dwa typy paneli:

• Panele szkło/folia: górna warstwa panelu chroniona jest tutaj przez szkło a spód przez specjalną folię. Moduły o takiej budowie są lekkie i zazwyczaj dużo tańsze od ich podwójnie szklonych odpowiedników.

• Panele szkło/szkło: w tym przypadku zarówno góra, jak i spód zabezpieczone są szkłem. Takie rozwiązanie zyskuje przewagę nad innymi panelami, kiedy instalacja narażona jest na działanie np. kwaśnych deszczów czy soli morskiej. Panele glass-glass są również mniej podatne na mikropęknięcia, które w dłuższej perspektywie czasu mogą doprowadzić do poważnych uszkodzeń całej instalacji. Panele te zapewniają wysoką odporność na obciążenie statyczne, na przykład śnieg, który zalega na ich powierzchni.

Pośród ogółu paneli fotowoltaicznych możemy wyróżnić panele PERC. Zastosowanie technologii PERC oznacza, że panel został wyposażony w reflektor mocy. Reflektor to dodatkowa warstwa aluminium umieszczonego pod ogniwami krzemowymi powoduje ona powtórne skierowanie do ogniwa światła, które się przez nie przedostało. Panele PERC zyskują przewagę nad innymi panelami wieczorami oraz o poranku, a także są znacznie wydajniejsze w pochmurne dni. Technologia PERC jest niezwykle pomocna, gdy miejsca montażu paneli nie da się uchronić przed zacienieniem, moduły w tej sytuacji wykazują się niezwykłą sprawnością, której nie dorównają klasyczne panele fotowoltaiczne.

---

Pytania i odpowiedzi

Ile kosztuje 1 panel fotowoltaiczny?
Cena jednego panela fotowoltaicznego zależy od wielu czynników takich jak technologia wykonania ogniw PV, mocy, sprawności czy okresu gwarancji. W Polsce średni koszt popularnych modeli paneli fotowoltaicznych waha się od 500 do 1500 zł za 1 sztukę, zależnie od wybranego producenta i modelu.

Ile mocy daje 1 panel fotowoltaiczny?
Nowoczesny panel słoneczny (najczęściej panel monokrystaliczny) może wytwarzać między 290 do 400 Wh w ciągu jednej godziny, gdy jest wystawiony na dobre nasłonecznienie. Dokładną moc modułu można odczytać na tabliczce znamionowej umieszczonej na jego tylnej stronie. Zakładając, że dany panel fotowoltaiczny ma moc 300Wp to w pełnym słońcu przez godzinę wygeneruje około 300 Wh energii elektrycznej.

Ile potrzeba paneli fotowoltaicznych na 5 kW?
Wybierając panele monokrystaliczne na zestaw fotowoltaiczny o mocy 5 kWp będzie potrzebnych od 10 do nawet 20 paneli w zależności od tego jaką moc będzie miał pojedynczy moduł.

Ile waży panel fotowoltaiczny?
Panele fotowoltaiczne o największej popularności mają masę około 18-25 kilogramów, z przeciętną wagą wynoszącą około 20 kilogramów. Masa paneli zwiększa się w miarę zwiększania ich rozmiaru oraz liczby wykorzystywanych ogniw.

Czy w roku 2024 warto założyć panele fotowoltaiczne?
Warto rozważyć fotowoltaikę w 2024 roku jako długoterminowy plan ze względu na spadające ceny paneli słonecznych i korzystne rządowe programy wsparcia finansowego oraz ulgi podatkowe, które obniżają koszty instalacji. Dzięki temu zwrot z inwestycji może nastąpić szybciej niż oczekiwano.