Obecnie coraz częściej w krajobrazie polskich miast i wsi można spotkać się z widokiem paneli zamontowanych najczęściej na dachach budynków. Od kilku lat intensywnie w Polsce rozwija się produkcji paneli fotowoltaicznych. Należy podać, że jest to technologia przyjazna środowisku, gdyż moduły fotowoltaiczne nie oddziałują negatywnie na środowisko, a równocześnie pobierają energię słoneczną i zamieniają ją na prąd, który z roku na rok jest coraz droższy. Poniżej zostaną przedstawione cienkie, polikrystaliczne panele fotowoltaiczne.
Istota i cechy ogniw fotowoltaicznych
Istota paneli fotowoltaicznych sprowadza się do tego, że światło słoneczne przekształcane jest w energię elektryczną. Pisząc dokładniej, fotony, które są najmniejszą cząstką promieni słonecznych, trafiają na specjalną płytkę, najczęściej z krzemu, która sprawia, że zbierane są elektrony wyładowujące się i przesyłane do sieci energetycznej w domu. Dzięki takiemu rozwiązaniu właściciele instalacji otrzymują wymierne korzyści w niesprzyjających warunkach drożejącego prądu na rynku. Istnieją dwa główne grupy modułów. Pierwsza grupa to panele fotowoltaiczne monokrystaliczne, które mają najwyższa sprawność. Jednak są one znacznie droższe od modułów polikrystalicznych, które produkowane są bardziej ekonomicznie. Ogniwa polikrystaliczne znacząco nie różnią się sprawnością od ogniw monokrystalicznych. Na powierzchni tych drugich znajduje się krzem pod szkłem ochronnym, dającym bezpieczeństwo działania całego układu.
Podstawowe rodzaje ogniw fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne można podzielić na kilka typów. Dostępne na rynku są panele różnej mocy i sprawności. Zakup odpowiedniego systemu paneli jest uzależniony od promieniowania słonecznego na danej powierzchni dachu, dlatego tak ważne jest przeprowadzenie badań w konkretnej lokalizacji. Podział ogniw wygląda następująco. Istnieją ogniwa pierwszej generacji, które mają wysokie wartości sprawności, lecz mają nieregularny kształt. Do ogniwa pierwszej generacji należą także polikrystaliczne, wykonane z krzemu, mające kształt prostokąta. Ich dominująca cechą jest wysoka sprawność i niskie koszty produkcji. Większa część ogniwa jest złożona z kryształu monolitycznego krzemowego, a część krawędzi z polikrystalicznego. Inne jego cechy to sprawność zbliżona do ogniwa monokrystalicznego, a koszt do produkcji ogniwa polikrystalicznego.
Ogniwa fotowoltaiczne drugiej generacji mają podobną ilość mocy, jednak ich budowa jest inna od ogniw pierwszej generacji. Przede wszystkim warstwa jest cieńsza od poprzednich. W warunkach słonecznego operowania tego typu konstrukcje odznaczają się dużą produkcją energii. Cena takich ogniw jest atrakcyjna, a najlepiej spisują się, kiedy panuje wysoka temperatura oraz duże nasłonecznienie obszaru.
Cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne – jakie mają cechy?
Prowadzone prace nad ulepszeniem sprawności ogniw spowodowały powstanie ogniw cienkowarstwowych. Panele fotowoltaiczne amorficzne są zbudowane z krzemu amorficznego. Ich wydajność jest najniższa spośród wszystkich paneli fotowoltaicznych i wynosi do 10 %. Pomimo niekorzystnego parametru, jakim jest wydajność, takie panele mają następujące cechy. Są elastyczne i lekkie, co daje im przewagę na lekkich konstrukcjach dachowych. Panele są opłacalne, gdyż ich żywotność wynosi około 10 lat, co w porównaniu z cenę jednego modułu, wynoszącą około 400 zł, jest korzystną inwestycją.
Ogniwa CIGS i ogniwa CDTE – co je wyróżnia, a ile kosztują?
Każdy z tych rodzajów paneli wyróżnia się innymi metodami produkcji, skutecznością i wyglądem. Panele CIGS składają się z galu, miedzi, indu i selenu, a ich grubość nie przekracza kilku mikrometrów. Sprawność jest na ogół niska, jednak w zimie wydajność jest dobra w tzw, okresie rozproszenia promieniowania pochodzenia słonecznego. Cena za moduł o mocy 150 Wp wynosi około 480 zł.
Natomiast panele CDTE są złożone z tellurku kadmu i mają zastosowanie w tych lokalizacjach, które narażone są na działanie wysokich temperatur. W takich warunkach są mniej podatne na spadki wydajności. Ich barwa jest ciemna, przez co dużo mniej są widoczne na fasadach budynków i dachach domów. Koszt paneli tego typu sięga około 500 zł za panel, którego moc wynosi 150 Wp. Mają dobrą sprawność działania.
Które cienkowarstwowe ogniwa fotowoltaiczne kupić?
Odpowiedź na pytanie jest uzależniona od posiadanego przez inwestora budżetu i zastosowania ogniw. Panele CIGS, CDTE są zalecane dla osób, które chcą zachować odpowiednią estetykę elewacji budynku lub dachu. Istotne są także panujące w danym miejscu temperatury, gdyż jeśli są wysokie, to należy koniecznie rozpatrzyć inwestycje w panele drugiej generacji.
Ogniwa typu cienkowarstwowego tzw. amorficzne są przyszłością dla pozyskiwania energii w sposób ekologiczny ze słońca. Ich cena jest coraz niższa, z uwagi na postęp w produkcji. Sprawność tego typu paneli jest porównywalna z panelami innych generacji.
Generalnie więc wybór tych idealnych paneli powinien mieć zawsze charakter indywidualny. Kluczowe jest uwzględnienie osobistych preferencji inwestora, oczekiwanej wydajności zestawu fotowoltaicznego, stopnia nasłonecznienia miejsca, w którym mają być zamontowane.
