Aplikacja EasySolar działa najlepiej w połączeniu z przeglądarkami Google Chrome albo Safari.

Zalecamy zmianę przeglądarki:

Pisali o nas:
12 Luty, 2015, 11:10 am

Panele fotowoltaiczne polikrystaliczne, monokrystaliczne czy cienkowarstwowe? Które wybrać?

panele fotowoltaiczne

Jonathan Potts, Solar Farm, fot. flickr.com

Stały rozwój rynku paneli fotowoltaicznych oraz duża konkurencja stymulują producentów do ciągłego inwestowania w nowe rozwiązania, mające skusić do zakupu klientów coraz to atrakcyjniejszą ceną, większą wydajnością, a także atrakcyjnym wyglądem. W związku z tym świadomy klient przed wyborem konkretnej technologii powinien orientować się w obecnych na rynku rozwiązaniach by dobrać takie, które najbardziej wpasują się w stawiane przez niego wymagania.

Na dzień dzisiejszy, na rynku dominującą rolę stanowią trzy rozwiązania:

- panele polikrystaliczne

- panele monokrystaliczne

- panele cienkowarstwowe

Panele polikrystaliczne

Są to panele fotowoltaiczne, składające się z modułów wykonanych z wielu kryształów krzemu. Taka struktura modułów jest znacznie łatwiejsza i tańsza do uzyskania w porównaniu do np. paneli monokrystalicznych, przekłada się ona jednak na niższą sprawność modułów. Panele te charakteryzują się sprawnością wynoszącą maksymalnie ok. 21%. Obecnie należą do najbardziej popularnych paneli fotowoltaicznych. Ich duży udział w rynku (stanowiący obecnie około 62%) przekłada się na dużą liczbę producentów ze znacznym doświadczeniem co daje nam duże pole manewru przy zakupie oraz pewność, że kupujemy sprawdzoną technologię. Dominującą rolę wśród producentów paneli polikrystalicznych mają przedsiębiorcy z Chin, spośród których największą produkcją może pochwalić się Yingli Solar i Trina Solar.

Panele monokrystaliczne

W odróżnieniu od paneli polikrystalicznych składają się z modułów fotowoltaicznych zbudowanych z pojedynczych kryształów krzemu. W wyniku procesów technologicznych w zakładach produkcyjnych otrzymuje się pojedyncze kryształy krzemu w kształcie walców, które następnie są cięte na cienkie wielokątne płytki wykorzystywane w panelach. Warto przy tym wspomnieć, że jedna z najpopularniejszych metod otrzymywania pojedynczych kryształów krzemu nosi nazwę metody Czochralskiego od nazwiska polskiego uczonego – Jana Czochralskiego.

Wykorzystanie monokryształów krzemu umożliwia uzyskanie dużej sprawności konwersji energii słonecznej w energię elektryczną osiągającą, w przypadku obecnie produkowanych na skalę przemysłową modułów, do 25%. Nie zawsze jednak przekłada się to na większą sprawność całego panelu. Wynika to z faktu, że ze względu na ograniczenia technologiczne poszczególne moduły mają kształt wielokątów i nie są w stanie pokryć całej powierzchni panelu (dzięki czemu przykładowo jesteśmy w stanie z daleka odróżnić je od paneli polikrystalicznych). Jednakże, podobnie, jak panele polikrystaliczne, cieszą się one dużą popularnością (stanowiąc 24% rynku) i są produkowane przez wielu producentów, wśród których tak jak w przypadku paneli polikrystalicznych dominują potentaci z Państwa Środka tacy jak Yingli Solar.

Panele cienkowarstwowe

Do tej grupy paneli zalicza się panele:

-z krzemu amorficznego

-CdTe

-CIS i CIGS

Panele te łączy z punktu widzenia konsumenta przede wszystkim niższa cena. Przekłada się na nią niestety również niższa sprawność. Panele cienkowarstwowe posiadają niższą masę, co umożliwia ich łatwą implementację w elewację zabudowań (tzw. BIPV czyli Building Integrated Photovoltaics). Co więcej, nie są one aż tak podatne na wysokie temperatury, przez co w miesiącach letnich spadek ich sprawności nie będzie odczuwalny. Wymagają one jednak do poprawnego działania droższej instalacji wyposażonej np. w inwerter transformatorowy galwanicznie izolowany. Wśród paneli cienkowarstwowych, szczególnie w starszych modelach, możliwe jest występowanie korozji TCO, która charakteryzuje się ich mętnieniem, a przez to spadkiem sprawności. Obecnie nie cieszą się one dużą popularnością i stanowią około 14% rynku.

Panele z krzemu amorficznego o sprawności dochodzącej do ok. 12%. Charakteryzują się jednolitą brązową. Niestety poza niską sprawnością wykazują się one także, z biegiem czasu, spadkiem mocy maksymalnej, na który wpływ ma np. zjawisko Stablera-Wronskiego, wynikające ze zmian konduktywności krzemu amorficznego pod wpływem światła słonecznego. Do czołowych producentów paneli z krzemu amorficznego należy między innymi Sharp, znany z produkcji sprzętu elektronicznego.

Panele CdTe wykonane w oparciu o tellurek kadmu o sprawności wynoszącej ok. 14%. Wyróżnia je jednolita ciemna barwa, bardzo atrakcyjna w przypadku implementowania  paneli w zabudowę. Pomimo tego, że składają się z kadmu nie stanowią zagrożenia dla środowiska w trakcie eksploatacji. Dopiero ich utylizacja może powodować pewne problemy i generować dodatkowe koszty. Jednym z największych producentów paneli CdTe jest amerykański First Solar.

Panele CIS i CIGS wykonane z miedzi, indu, selenu oraz galu (w przypadku paneli CIGS) charakteryzują się sprawnością na poziomie 8%, oraz tak jak w przypadku paneli CdTe ciemną barwą. Cechą wyróżniającą ten typ paneli jest stosunkowe dobre wykorzystanie promieniowania rozproszonego (dominującego np. w pochmurne dni). Liderem w produkcji paneli w tej technologii jest np. Frontier Solar.

Powyższe zestawienie wskazuje, że każda z obecnych na rynku technologii ma zarówno wady jak i zalety. Podczas doboru odpowiedniego rozwiązania pierwszym parametrem, który bierzemy pod uwagę jest często sprawność panelu. Nie jest to jednak jedyne kryterium, którym powinniśmy się kierować. Ma ono szczególne znaczenie przede wszystkim w wypadku ograniczonej powierzchni przeznaczonej pod wykonanie instalacji. W innych przypadkach niższą sprawność możemy łatwo zrekompensować przez pokrycie panelami większej powierzchni.

W trakcie planowania inwestycji powinniśmy przeanalizować parametry takie jak:

Awaryjność paneli- na którą składa się szereg czynników, takich jak odporność na zacienienie, uszkodzenia mechaniczne czy podwyższone temperatury.  Jest to element kluczowy, gdyż w przypadku zaistnienia awarii może przesądzić o opłacalności danej inwestycji. W związku z czym powinniśmy zawsze wybierać panele renomowanych producentów a przy ich instalacji korzystać z usług doświadczonych instalatorów.

Temperature Coefficient of Power- czyli temperaturowy współczynnik mocy, pozwalający określić spadek wydajności paneli w czasie występowania podwyższonej temperatury. Najczęściej wynosi on od około -0.24%/°C w przypadku paneli cienkowarstwowych do nawet -0.45%/°C w przypadku paneli mono- i polikrystalicznych. Przy czym są to wartości określane względem nominalnej temperatury paneli przy temperaturze powietrza wynoszącej 20°C.

Spadek mocy maksymalnej w czasie- z biegiem lat moc maksymalna użytkowanych paneli fotowoltaicznych będzie spadać. Jest to zjawisko całkowicie naturalne a jego przebieg powinien być opisany w charakterystyce panelu udostępnianej przez producenta. W przypadku większości paneli wynosi on około 1% rocznie.

Moc uzyskiwana w mniej sprzyjających warunkach- moc paneli fotowoltaicznych przedstawiana przez producenta (określana w Wp), jest zawsze wartością maksymalną uzyskaną w warunkach laboratoryjnych STC (Standard Test Conditions). Badania te są prowadzone przy natężeniu promieniowania słonecznego na poziomie 1000 W/m2, temperaturze 25°C i spektrum promieniowania dla gęstości atmosfery równej 1,5. W praktyce parametry te są prawie niemożliwe do uzyskania. W związku z tym przy doborze paneli powinno się także przeanalizować dodatkowe informacje dotyczące ich charakterystyki pracy w mniej sprzyjających warunkach.

Na chwilę obecną nie można jednoznacznie stwierdzić, która z technologii królujących na rynku jest najlepsza. Wszystko zależy od indywidualnych wymagań klienta, a także parametrów poszczególnych modeli oferowanych przez producentów. W trakcie rozważań należy dokładnie przeanalizować parametry branych pod uwagę urządzeń i rozważać tylko zakup produktów sprawdzonych producentów. Będziemy mieli wtedy gwarancję wydajnej i bezawaryjnej pracy naszej instalacji nawet na najbliższe 25-30 lat.

 

autor:

Inż. Piotr Kubiak

Logo SKNE

 

 

Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Zainteresowany fotowoltaiką? Sprawdź naszą ofertę:

Skontaktuj się z nami

Napisz do nas
Wyślij
Wiadomość została wysłana. Dziękujemy. Niestety, przy wysyłaniu wiadomości wystąpił problem. Spróbuj później.
Zadzwoń do nas
+48 509 333 442
EasySolar Investment

Jesteś zainteresowany inwestycją w farmę
fotowoltaiczną lub dachową instalacją
na Twojej firmie?

Skontaktuj się z nami

WYPEŁNIJ FORMULARZ, NASZ EKSPERT SKONTAKTUJE SIĘ Z TOBĄ

OTRZYMAJ DEMO PO KRÓTKIEJ PREZENTACJI ONLINE

25-minutowa prezentacja online z naszym ekspertem pozwoli Ci zaoszczędzić ponad 2 godziny na każdym projekcie oraz przygotowanej ofercie dla klienta.

Po prezentacji otrzymasz wersję demo na 24 h do testowania.

Wypełnij formularz - skontaktujemy się z Tobą jak najszybciej.

Skontaktuj się z nami

Wyślij
Wiadomość została wysłana. Dziękujemy.Niestety, przy wysyłaniu wiadomości wystąpił problem. Spróbuj później.