Systemy fotowoltaiczne

Panele fotowoltaiczne. Co to takiego? Jak są zbudowane? Jakie są ich rodzaje?

Panele fotowoltaiczne, składające się z pojedynczych ogniw fotowoltaicznych, generują prąd elektryczny pod wpływem padających na nie promieni słonecznych, w przeciwieństwie do kolektorów słonecznych, które produkują ciepło.

Materiałem półprzewodnikowym odpowiedzialnym za zjawisko fotowoltaiki jest krzem.  Każdy panel zbudowany jest z połączonych szeregowo lub równolegle ogniw fotowoltaicznych i pokryty jest folią EVA, dzięki której ogniwa pozostają w próżni. Przed uszkodzeniami mechanicznymi panele chronione są hartowanym szkłem ze specjalnie teksturowaną powierzchnią lub warstwą antyrefleksyjną. Ogranicza ono zatem odbicie światła, dzięki czemu więcej energii słonecznej pochłanianej jest przez ogniwa. Od dołu panele pokryte są nieprzezroczystą warstwą zwaną backsheet. Całość umieszczona jest w aluminiowej ramie. Każdy panel posiada system przyłączeniowy, którego dwa kable służą do łączenia paneli w szeregi. System ten zapobiega również przegrzaniu panelu oraz w niektórych wypadkach (np. podczas awarii ) rozłącza szereg lub odłącza pojedynczy moduł. Panele są zaprojektowane w taki sposób aby wytrzymać burze, gradobicia czy ujemne temperatury.

Wyróżnia się trzy podstawowe rodzaje paneli fotowoltaicznych, ze względu na struktury krystaliczne ogniw i technologie wykorzystywane do ich produkcji:

  • panele monokrystaliczne,
  • panele polikrystaliczne i ogniwa multikrystaliczne,
  • panele cienkowarstwowe (amorficzne)

Ogniwa monokrystaliczne cechują się najwyższą sprawnością oraz długą żywotnością wynoszącą, wg. różnych producentów, co najmniej 20 lat. Takie ogniwo wykonane jest z jednego kryształu, którego struktura jest izotropowa (równomierne ukierunkowanie struktury). Produkcja takich ogniw jest jedan trudniejsza i wiąże się z większymi kosztami. Możemy je rozpoznać po czarnym lub bardzo ciemnym niebieskim kolorze.

Ogniwa polikrystaliczne i multikrystaliczne powstają w wyniku rozpuszczania i późniejszego kierunkowego stygnięcia krzemu. Ten proces produkcyjny jest tańszy. Sprawność takich ogniw nie jest znacząco niższa od sprawności ogniw monokrystalicznych. Ze względu na niższy koszt, panele tego typu są wykorzystywane częściej. Mają one kolor niebieski.

Wyróżniamy również panele cienkowarstwowe, które mają kolor ciemnobrązowy, prawie czarny. Składają się z bardzo cienkiej warstwy krzemu o nieuporządkowanej strukturze. Przez niską wydajność wymagają dużej powierzchni. Przy pełnym nasłonecznieniu są mniej wydajne, za to wykazują dobrą wydajność już przy niskiej intensywności światła lub przy świetle rozproszonym. Panele te tolerują również wysokie temperatury pracy.

Dodaj komentarz

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