fotowoltaika ceny

Budowa modułów fotowoltaicznych

Budowa modułów fotowoltaicznych

Moduły fotowoltaiczne stanowią podstawę słonecznej elektrowni dlatego warto wiedzieć jak są  zbudowane, oraz co ma wpływ na ich wydajność. Polikrystaliczne i monokrystaliczne moduły różnią się nie tylko kolorem ogniw, ale przede wszystkim ich składem. Jaka jest ta różnica i czy warto stosować tylko modyły monokrystaliczne postaramy się odpowiedzieć w tym artykule.

Ogniwo fotowoltaiczne jest to element przewodnikowy, którego zadaniem jest zamiana promieniowania słonecznego, na prąd. Płytka krzemowa składa się z dwóch płytek krzemowych, cieńszej z krzemu typu n z ujemnym ładunkiem elektrycznym i grubszej umieszczonej niżej typu p z dodatnim ładunkiem elektrycznym. Pomiędzy płytkami umieszczone jest złącze typu p-n. Wytwarzanie płytki krzemowej z ładunkiem ujemnym lub dodatnim polega na dodaniu w procesie wzrostu kryształu domieszek pięciowartościowych (fosfor, arsen, antymon) – w pierwszym przypadku, oraz trójwartościowych (bor, ind, glin) – w drugim. Ponieważ krzem ma 4 elektrony walencyjne jeden dodatkowy w płytce ujemnej będzie łatwiejszy do wybicia, będzie potrzebował mało energii do spowodowania jego odłączenia od jądra.

Na górnej części płytki umieszczana jest elektroda zbierająca elektrony, jest to siatka składająca się z cienkiej warstwy metalicznej, pod dolna płytką znajduje się elektroda dodatnia pokrywająca całą powierzchnię płytki.

Połączone ze sobą ogniwa laminowane są z obu stron za pomocą folii EVA, która ma zapewnić odpowiednie uszczelnienie. Od góry zalaminowane moduły przesłonięte są szybą hartowaną, a od dołu folią elektroizolacyjną. Całość umieszczona jest w ramie aluminiowej, która zapewnia odpowiednią sztywność, oraz umożliwia zamontowanie modułu do konstrukcji.

Czym różnią się od siebie moduły polikrystaliczne i monokrystaliczne

Aby wytworzyć ogniwo należy zacząć od wyprodukowania pojedynczego kryształu, co robi się wykorzystując metodą Czochralskiego (polskiego naukowca, który pierwszy wykorzystał tą metodę). Modułu monokrystaliczne składają się z wafli krzemowych, których proces stygnięcia jest ściśle kontrolowany i zaczyna się od zarodka , dzięki czemy cały blok ma strukturę jednego kryształu. W procesie stygnięcia ogniw polikrystalicznych blok ulega samoistnemu krzepnięciu, bez zarodka i powstaje wiele kryształów – stąd nazwa.

Jeśli interesuje Was bliżej sama metoda powstawania wafli poniżej znajdziecie link z filmem przedstawiający proces produkcji:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=45&v=qZgWC-Cxd44&feature=emb_logo

Podstawową różnicą paneli mono i polikrystalicznych jest ich wydajność. Monokryształu osiągają sprawność rzędu 22%, podczas gdy polikryształy osiągają efektywność 16%. Zaletą polikryształów jest z pewnością za to ich cena, która jest znacznie niższa niż monokrystalicznych. Przy dużej powierzchni możliwej do wykorzystania pod instalację warto rozważyć zastosowanie polikryształów, aby ograniczyć koszty i przyspieszyć zwrot z inwestycji, natomiast w przypadku ograniczonej przestrzeni należy się skupić na wyborze możliwie najmocniejszych modułów czyli monokrystalicznych.

Drugim często branym pod uwagę aspektem jest kolor. Monokryształy mają czarną barwę i prezentują się bardzo dobrze na dachach antracytowych, ciemnych – podczas gdy polikryształy wpadają kolorem w błękit przez co lepiej komponują się z dachami w tych odcieniach.

Przykład paneli polikrystalicznych

Przykład instalacji z panelami monokrystalicznymi typu Full Black