Ogniwa fotowoltaiczne - rodzaje i parametry

inż. Sebastian Machnowski

Na pierwszy rzut oka panele fotowoltaiczne nie tak łatwo odróżnić od kolektorów słonecznych. Jednak nie wytwarzają one ciepła, lecz prąd.

Paneli fotowoltaicznych układa się zawsze więcej niż kolektorów słonecznych, gdyż moc pojedynczego ogniwa jest niewielka
Paneli fotowoltaicznych układa się zawsze więcej niż kolektorów słonecznych, gdyż moc pojedynczego ogniwa jest niewielka
Fot. Schüco
Chociaż nie zdajemy sobie z tego sprawy, moduły fotowoltaiczne (nazywane popularnie też bateriami słonecznymi lub PV) spotykamy na co dzień, jadąc autobusem czy samochodem. Służą one bowiem do oświetlania znaków i tablic informacyjnych przy drogach, przejść dla pieszych oraz do zasilania parkometrów i lamp ulicznych.

Coraz częściej można je też zobaczyć na dachach domów zarówno jednorodzinnych, jak i wielorodzinnych, halach bądź elewacjach biurowców. Znajdziemy je również tam, gdzie trudno doprowadzić sieć elektryczną lub jest to mało opłacalne - na przykład we wsiach położonych wysoko w górach.

Wytworzony przez panele fotowoltaiczne prąd z promieniowania słonecznego możemy wykorzystać zarówno do zasilenia oświetlenia, jak i lodówki, pralki bądź telewizora. Ogniwa o niewielkiej mocy stosuje się również w lampach ogrodowych.

Panele osiągają największą sprawność od kwietnia do sierpnia. Natomiast jesienią i zimą w czasie pochmurnych dni ich wydajność spada o 30%.

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Do wytwarzania ogniw fotowoltaicznych najczęściej stosuje się krzem. W zależności od tego, w jakiej postaci pierwiastek ten jest wykorzystywany, do wyboru mamy różne rodzaje ogniw.

Amorficzne. Powstają z bezpostaciowego, niewykrystalizowanego krzemu. Mają niską sprawność, która wynosi 6-10%, ale są najtańsze. Można z nich budować elastyczne lub transparentne moduły. Te ostatnie znajdują szerokie zastosowanie jako elementy zintegrowane, na przykład na fasadach, daszkach i balustradach budynków użyteczności publicznej.

Polikrystaliczne. Wykonywane są z wykrystalizowanego krzemu (zazwyczaj mają niebieskawy odcień). Ich sprawność waha się od 14 do 18%, a cena modułów nie jest wygórowana. Dlatego są one najczęściej stosowane w instalacjach montowanych w domach jednorodzinnych. Zdaniem wielu fachowców w polskich warunkach wydają się najbardziej optymalne.

Monokrystaliczne. Produkowane są z pojedynczego dużego kryształu krzemu, pociętego na cienkie płytki. Wyróżniają się długą żywotnością oraz wysoką sprawnością, czyli możliwością przetworzenia światła słonecznego w energię elektryczną - wynosi ona 17-22%. Niestety, ogniwa te są dość drogie, więc mimo ich wyższej sprawności niż pozostałych typów, poniesione na nie nakłady nie zwrócą się nam szybko.

Ważne parametry

Producenci w kartach katalogowych oprócz sprawności modułu fotowoltaicznego podają:

- moc w pick-u, czyli w szczycie - zapisywana jest ona symbolem Wp. Parametr ten wskazuje, jaką moc w watach może osiągnąć panel w najbardziej sprzyjających warunkach (niestety, wraz z upływem czasu tracą one swoją moc - około 0,5% rocznie). Moc modułów dostępnych w sprzedaży (mają powierzchnię od 0,3 do 1,5 m2) wynosi od 30 do 300 Wp;

- tolerancję mocy - wielkość ta oznacza, że deklarowana moc modułu fotowoltaicznego w określonych warunkach nie będzie nigdy niższa. W praktyce jej wartość powinna być dodatnia i wahać się od 0 do 5%.

W opisie modułu uwzględniany jest również zakres wartości temperatury, w jakich może on pracować, oraz jego waga i wymiary.

Uwaga! Mimo że wielkości modułów w poszczególnych firmach są zbliżone do siebie, to zarówno ich grubość, jak i szerokość oraz długość nie są ujednolicone.

Zapisz się na NEWSLETTER. Co tydzień najnowsze wiadomości o budowie, remoncie i wykańczaniu wnętrz w Twojej poczcie e-mail: Zobacz przykład



Skomentuj:

Ogniwa fotowoltaiczne - rodzaje i parametry