Jaki wybrać moduł fotowoltaiczny do instalacji?

Produkcja własnego prądu z energii dostarczanej przez słońce jest prostym sposobem na obniżenie kosztów utrzymania domu, gospodarstwa rolnego czy firmy. Inwestycje w OZE są obecnie dofinansowywane w ramach różnych programów, co pozwala skrócić okres zwrotu. Opłacalność fotowoltaiki zagwarantuje jedynie odpowiedni projekt instalacji i dobór najlepszych komponentów, dlatego tak istotny jest przemyślany zakup modułów fotowoltaicznych.

jaki wybrac modul fotowoltaiczny do instalacji - Jaki wybrać moduł fotowoltaiczny do instalacji?

Czym są moduły fotowoltaiczne?

Moduł fotowoltaiczny jest jednym z najistotniejszych elementów instalacji PV. To dzięki niemu promieniowanie słoneczne zostaje zamienione na prąd stały. Każdy moduł składa się z ogniw fotowoltaicznych, znanych również jako ogniwo słoneczne. Jest to element elektroniczny, który generuje energię elektryczną pod wpływem fotonów lub cząstek światła. Ta konwersja nazywana jest efektem fotowoltaicznym.

Jak działają ogniwa fotowoltaiczne?

Ogniwo fotowoltaiczne jest wykonane z materiałów półprzewodnikowych. Fotony to cząstki elementarne, które przenoszą promieniowanie słoneczne z prędkością 300 000 kilometrów na sekundę. Kiedy fotony uderzają w materiał półprzewodnikowy, taki jak krzem, uwalniają elektrony z jego atomów.  Aby wytworzyć prąd elektryczny, elektrony muszą płynąć w tym samym kierunku. Osiąga się to przy użyciu dwóch rodzajów krzemu. Warstwa krzemu wystawiona na słońce jest z domieszką atomów fosforu, który ma o jeden elektron więcej niż krzem, podczas gdy druga strona jest z domieszką atomów boru, który ma o jeden elektron mniej. Powstała „kanapka” działa podobnie do baterii: warstwa, która ma nadmiar elektronów, staje się biegunem ujemnym, a strona z niedoborem elektronów staje się biegunem dodatnim. Na styku dwóch warstw powstaje pole elektryczne powodujące ruch elektronów, co daje nam w efekcie prąd elektryczny. Aby zminimalizować utratę fotonów z powodu odbicia od powierzchni ogniwa, stosowana jest powłoka antyrefleksyjna.

Od czego zależy ilość energii wytwarzanej przez ogniwo?

Sprawność to stosunek energii elektrycznej wytwarzanej przez ogniwo do ilości światła słonecznego, które otrzymuje. Aby zmierzyć wydajność, ogniwa są łączone w panele, a następnie umieszczane przed symulatorem słonecznym, który naśladuje idealne warunki słoneczne (STC): 1000 watów (W) światła na metr sześcienny w temperaturze ogniwa 25°C. Moc elektryczna wytwarzana przez system lub moc szczytowa to procent przychodzącej energii słonecznej. Jeżeli panel mierzący jeden metr kwadratowy generuje 200 W mocy elektrycznej, to ma sprawność 20%. Maksymalna teoretyczna sprawność ogniwa fotowoltaicznego wynosi około 33%.

W rzeczywistości ilość energii elektrycznej wytwarzanej przez ogniwo zależy od jego sprawności i średniego rocznego nasłonecznienia obszaru, w którym pracuje.

Na co zwrócić uwagę przy wyborze modułów PV?

Chociaż moduły fotowoltaiczne pełnią te same funkcje, różnią się budową i wydajnością.  Pojawiają się również innowacyjne rozwiązania, takie jak moduły cienkowarstwowe, perowskitowe oraz wykonane z materiałów organicznych. Mają one jeszcze ograniczone zastosowanie. Odpowiedni wybór modułów jest niezwykle istotny dla sprawnego funkcjonowania instalacji PV i jej zdolności do zaspokojenia potrzeb energetycznych prosumenta. Chcąc wybrać najlepsze panele fotowoltaiczne dla swojej instalacji, oprócz szczegółowo opisanej tu sprawności (wydajności) modułu, należy zwrócić uwagę na:

  • moc szczytową – określona jednostką Watt peak, w skrócie oznaczaną jako Wp; jest to maksymalna moc, jaką dany moduł osiąga w warunkach laboratoryjnych,
  • tolerancję mocy – dotyczy różnicy pomiędzy mocą nominalną a rzeczywistą. Jeśli tolerancja jest dodatnia, oznacza to, że moc może być wyższa od nominalnej,
  • współczynnik wypełnienia (FF) – wskazuje na jakość i sprawność ogniwa z uwzględnieniem wielu jego cech; im jest bliższa wartości 100%, tym lepszy i wydajniejszy moduł,
  • prąd zwarcia (Isc) – jest to maksymalny prąd, jaki popłynie po zwarciu zacisków ogniwa.

Sprawność paneli fotowoltaicznych a upływ czasu

Wśród parametrów charakteryzujących moduły fotowoltaiczne podawanych przez producentów istotna jest też wartość sprawności modułu po określonym czasie. Jest ona podawana w procentach i dostarcza informacji, w jakim stopniu obniży się produkcja prądu przez dany moduł po upływie wskazanego okresu. Najlepsze moduły po 25 latach mają sprawność ponad 90%. Konkurencja na rynku jest jednak wyrównana. Wybierając model, którego degradacja jest nieco szybsza i tak można liczyć na sprawność przekraczającą 80%. Jeśli będzie ona niższa, jest to podstawa do reklamacji u większości uznanych producentów paneli fotowoltaicznych.   

Temperaturowy Współczynnik Mocy

Ważnym parametrem, mającym znaczący wpływ na ilość wyprodukowanej energii, jest Temperaturowy Współczynnik Mocy. Parametry modułu podawane są dla standardowych warunków testowych (STC), w których temperatura ogniwa wynosi 25°C, a natężenie promieniowania 1000W/m2. W naszej szerokości geograficznej największe wartości natężenia promieniowania osiągane są w okresie letnim. Niestety wiąże się to ze znacznym wzrostem temperatury ogniwa, przez co moc maksymalna i ilość wyprodukowanej energii jest mniejsza niż wartości podane przez producenta w karcie katalogowej. Temperaturowy Współczynnik Mocy określa spadek mocy modułu na każdy °C powyżej 25°C. Im niższa wartość współczynnika, tym więcej energii wyprodukuje instalacja fotowoltaiczna.

Artykuł Partnera

test
Poprzedni artykułNajniższa belka chłodząca na rynku: Lindab Professor XP
Następny artykułRozdzielacze mosiężne i ze stali nierdzewnej marki Ferro

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Please enter your comment!
Please enter your name here