Którzy producenci i które panele fotowoltaiczne są najlepsze? Zobacz wyniki testów PVEL i EUPD. Dodatkowo lista największych producentów.
Panele fotowoltaiczne – jakie wybrać
Jeśli planujesz uzyskać oferty na montaż instalacji fotowoltaicznej, ten przewodnik zapewni szczegółowe i ważne informacje na temat głównego elementu instalacji PV – paneli fotowoltaicznych.
Zobacz, ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna dla Twojego domu
Jakość i gwarancja
Nie jest łatwo określić jakość paneli fotowoltaicznych, falowników i montażu na podstawie oferty – a sprzedawcy raczej są mało obiektywni. Polecamy zapoznanie się recenzjami i opiniami na temat poszczególnych producentów. Umieszczane tam oceny producentów paneli fotowoltaicznych pochodzą z największych serwisów branżowych na świecie – głównie w Australii oraz USA. Czytając recenzje można uzyskać wyobrażenie, czy są duże problemy z panelami fotowoltaicznymi danego producenta.
Kolejną istotną rzeczą są warunki gwarancyjne dla paneli fotowoltaicznych. Należy zwrócić szczególną uwagę na drobny druk. Najlepiej byłoby, gdyby gwarancja obejmowała wymianę wadliwych modułów i pokrycie kosztów robocizny. Jednak większość gwarancji tego nie pokrywa. Unikaj tych, które mówią, że moduły muszą zostać odesłane w celu złożenia reklamacji. Zapytaj instalatora o jego doświadczenia z egzekwowaniem gwarancji.
Jako absolutne minimum, okres gwarancji na produkt powinien wynosić co najmniej 12-lat dla paneli fotowoltaicznych, gwarancja na produkt obejmuje wady wykonania i materiałowe.
Należy pamiętać, że gwarancja na produkt różni się od 25- lub 30-letniej gwarancji na wydajność, którą również posiadają panele fotowoltaiczne. Bez wchodzenia w szczegóły, gwarancja na wydajność jest mniej wiarygodna, ponieważ producent może łatwo się z niej wykręcić.
Upewnij się również, że gwarancja nie jest uzależniona od kosztownej umowy serwisowej. Nie chcesz wydawać kilkaset złotych rocznie za serwisowanie paneli słonecznych tylko po to, by zachować gwarancję.
Moc paneli fotowoltaicznych
Jednym z ważniejszych parametrów paneli fotowoltaicznych jest ich moc. Wiele osób kieruje się wyborem właśnie na podstawie tego parametru. Moc panelu fotowoltaicznego jest informacją o tym, ile energii panel wyprodukuje. Instalacje fotowoltaiczne do domu zwykle wykorzystują moduły o mocy od 400 Wp do 450 Wp.
Wyższa wartość mocy to więcej energii. Jednak wyższa moc najczęściej oznacza większe wymiary modułu PV.
Wiele osób wybiera panele o dużej mocy do instalacji do domu w przekonaniu, iż wyprodukują one więcej energii. Niestety, moduł o dużej mocy nie wyprodukuje więcej energii. Jeżeli zależy nam na panelu fotowoltaicznym, który wyprodukuje więcej energii, to należy zwracać uwagę na jego sprawność. Moduł o wyższej sprawności, będzie miał wyższą moc i zajmie mniej miejsca na dachu.
Moduł o wyższej sprawności zajmie mniej miejsca na dachu, ale nie wyprodukuje więcej energii.
A zatem wybór panelu solarnego o dużej mocy ale sprawności takiej samej, jak panel o małej mocy nie spowoduje produkcji większej ilości energii. Oba panele będą się różniły wielkością powierzchni.
Przykład: porównajmy dwa moduły Canadian Solar o mocach 375 W oraz 530 W.
Canadian Solar 375MS | Canadian Solar 530MS | |
---|---|---|
wymiary modułu | 1765 x 1048 x 40 mm | 2261 x 1134 x 35 mm |
Jak widać, moc uzyskiwana z metra kwadratowego panelu fotowoltaicznego w jednym i w drugim przypadku jest bardzo zbliżona.
Moduły fotowoltaiczne są coraz większe, gdyż jest to oszczędność dla producenta – potrzeba do ich produkcji mniej materiałów. Potwierdzeniem tego może być porównanie wagi obu ww. paneli:
Canadian Solar 375MS | Canadian Solar 530MS | |
---|---|---|
waga modułu | 21,1 kg | 27,8 kg |
Panele fotowoltaiczne o dużych mocach potrzebują mniej materiału do produkcji, dlatego w przeliczeniu na wat mocy są lżejsze.
Zobacz, jakie się różnice pomiędzy kW, kWp i kWh i jak w prosty sposób je zapamiętać.
Wymiary paneli fotowoltaicznych
Moduły fotowoltaiczne do montażu na dachach domów mają wymiary w przybliżeniu 1,8 m x 1,1 m. Wymiary paneli fotowoltaicznych mogą się różnić w zależności od producenta. Mniejszy rozmiar modułów do zastosowań na dachach umożliwia ich łatwiejsze dopasowanie do dachu. Montując moduły solarne o większych rozmiarach można na ogół obniżyć koszty montażu, ale może z kolei pojawić się problem z optymalnym wykorzystaniem dachu.
Duże panele fotowoltaiczne są generalnie przeznaczone do montażu na gruncie, szczególnie na farmach fotowoltaicznych.
W tabeli poniżej przedstawiono przykładowe wymiary oraz wagę paneli fotowoltaicznych do montażu na dachu.
Model panelu PV | Wymiary panelu | Waga |
---|---|---|
Qcells DUO-G10 380W | 1717mm x 1045mm x 32mm | 19,9 kg |
Qcells DUO ML-G10 415W | 1879mm x 1045mm x 32mm | 22,0 kg |
Jinko Tiger All Black 400W | 1855mm x 1029mm x 30mm | 20,8 kg |
Trina VertexS 405W | 1754mm x 1096mm x 30mm | 21,0 kg |
LONGi LR4 370M | 1755mm x 1038mm x 35mm | 19,5 kg |
Warto również mieć na uwadze, iż większe rozmiary modułów fotowoltaicznych powodują większe obciążenia krokwi szczególnie w przypadku opadów i zalegania śniegu. Mogą mieć również mniejszą odporność na gradobicie gdyż duża powierzchnia szyby jest mniej sztywna.
W Niemczech nie wolno montować na dachach paneli fotowoltaicznych, których powierzchnia przekracza 2 m2.
Duże rozmiary modułów fotowoltaicznych mogą mieć negatywny wpływ na ich wytrzymałość, przede wszystkim ze względu na obciążenie pochodzące od śniegu i wiatru.
Ile trzeba mieć paneli na 5 kW? Instalacja fotowoltaiczna 5 kW składa się z 11 do paneli fotowoltaicznych. Powierzchnia pod panele na dachu wynosi ok. 30 m kwadratowych.
Parametry paneli fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne charakteryzują się parametrami, które wpływają na wielkość produkcji energii elektrycznej. Poniżej niektóre z tych parametrów oraz ich wpływ na roczną produkcję energii w zależności od modelu panelu fotowoltaicznego:
- degradacja mocy – 1% – 3% różnicy w uzyskach,
- wpływ temperatury – 0,5% – 1,5% różnicy w produkcji,
- sprawność konwersji przy niskim natężeniu promieniowania słonecznego – 1% – 3%.
Degradacja paneli fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne z upływem czasu zmniejszają swoją moc, jest to na ogół liniowy spadek. Natomiast w pierwszych godzinach po ekspozycji na słońce, ich wydajność maleje dość intensywnie i spadek może wynosić nawet do 3%.
Zjawisko to nazywane jest efektem LID.
Efekt LID jest zjawiskiem degradacji ogniwa fotowoltaicznego, pod wpływem padającego na nie promieniowania słonecznego. Jego skutki stabilizują się na ogół w ciągu kilku dni lub tygodni po montażu paneli PV.
Tempo spadku mocy zależy od technologii w jakiej wykonano ogniwa. W technologii TOPCon, początkowy spadek na ogół nie przekracza 1% i w kolejnych latach stabilizuje się na poziomie ok. 0,4% rocznie. W nieco starszej technologii PERC, początkowy spadek mocy może wynosić 2% – 3%, a później następuje stabilizacja na poziomie ok. 0,6% rocznie w ciągu kolejnych 25 lat.
Jakie ma to znaczenie dla użytkownika?
Porównajmy dwa moduły fotowoltaiczne: JA Solar JAM72S01 oraz moduł Canadian Solar HiHero.
Panel solarny JA Solar w pierwszym roku będzie miał spadek mocy 2,5%, a w kolejnych latach 0,6% rocznie. Instalacja fotowoltaiczna o mocy 10 kW, po 25 latach wyprodukuje 226 MWh (mega watogodzin).
Spadek mocy modułu Canadian Solar w pierwszym roku wyniesie 1%, a następnych latach 0,35%. Po 25 latach produkcja energii wyniesie 237 MWh.
Panele Canadian wyprodukują w ciągu 25 lat o 5% więcej energii niż JA Solar.
Przykład nie oznacza, iż JA Solar jest gorszy niż Canadian Solar, gdyż jeden i drugi producent posiada w swojej ofercie różne produkty.
Skąd wiadomo, jaki jest spadek mocy w panelu fotowoltaicznym?
Producenci na ogół informują o tym w karcie katalogowej, tak jak na obrazku poniżej:
Jeżeli panel fotowoltaiczny o mniejszym spadku mocy byłby nieznacznie droższy, to dodatkowa produkcja energii zrekompensuje wyższą cenę zakupu. Jeżeli różnica w cenie byłaby większa, to raczej się to nie opłaci.
Wpływ temperatury na pracę modułu fotowoltaicznego
Wysoka temperatura zmniejsza moc paneli fotowoltaicznych. O tym jak bardzo zmniejsza się moc, informuje współczynnik temperaturowy. Dla standardowego panelu fotowoltaicznego, współczynnik wynosi ok. -0,35%0C (minus dlatego, że temperatura powoduje spadek mocy). Im współczynnik jest bliższy zera, tym lepiej.
Współczynnik temperaturowy mówi o tym, że dla każdego stopnia Celsjusza powyżej 250C, ubytek mocy wyniesie np. 0,35%0C. Gdy temperatura modułu fotowoltaicznego wzrośnie do 350C, moc modułu zmniejszy się o 3,5%. Panel fotowoltaiczny o mocy 400 watów w temperaturze 350C i współczynniku temperaturowym -0,35%0C, uzyska moc 386W (o 3,5% mniej).
Z tego powodu, latem przy pełnym słońcu ale wysokiej temperaturze, instalacje fotowoltaiczne nie osiągają swoich mocy nominalnych.
Co istotne, temperatura odnosi się do temperatury ogniwa fotowoltaicznego, a nie temperatury otoczenia. Gdy panel fotowoltaiczny produkuje energię elektryczną, jego temperatura jest wyższa od otoczenia o ok. 200C – 250C.
W Polskich warunkach, różnica w produkcji energii może wynosić 0,5% – 1,5% rocznie, w zależności od wartości współczynnika temperaturowego.
Sprawność przy niskim natężeniu promieniowania słonecznego
Duża część energii słonecznej dociera do ziemi w zakresie niskiego natężenia promieniowania słonecznego, czyli wówczas gdy słońce świeci stosunkowo słabo. W polskich warunkach jest to cały okres jesienno-zimowy, ale również pochmurne dni wiosną czy latem.
W tych warunkach sprawność procesu przekształcania energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną ulega zmniejszeniu. Niższa sprawność konwersji przy niskim natężeniu promieniowania słonecznego powoduje niższą produkcję energii, zwłaszcza w półroczu zimowym.
Chodzi o to, że moc panelu fotowoltaicznego nie maleje proporcjonalnie wraz ze zmniejszaniem się natężenia promieniowania słonecznego. Powyższy wykres pokazuje, że od wartości natężenia promieniowania słonecznego ok. 600 W/m2, zmniejsza się sprawność przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną w module fotowoltaicznym.
Na przykład, dla 600 W/m2 sprawność wynosi ok 96%, czyli zamiast uzyskiwać powiedzmy 1.000 W z paneli PV, uzyskamy 960 W.
Część producentów paneli fotowoltaicznych informuje jaki jest spadek sprawności konwersji fotowoltaicznej przy słabym świetle. Im ten spadek jest większy, tym efektywność modułu fotowoltaicznego i roczna produkcja energii elektrycznej będzie niższa.
W polskich warunkach różnica w produkcji energii pomiędzy modułami PV o wysokiej i niskiej sprawności konwersji przy słabym świetle wynosi ok. 1% – 3% rocznie.
Cena paneli fotowoltaicznych
Cena paneli fotowoltaicznych zależy przede wszystkim od wiarygodności i marki producenta paneli fotowoltaicznych, długości gwarancji czy technologii w jakiej wykonano ogniwa fotowoltaiczne.
Obecnie cena paneli fotowoltaicznych nie ma już tak dużego znaczenia jak dawniej, gdyż panele fotowoltaiczne bardzo staniały w ostatnich latach, niemniej jednak występują spore różnice w cenach..
W tabelce poniżej można zobaczyć średnie ceny detaliczne najpopularniejszych paneli fotowoltaicznych (październik 2024 r.).
Producent | Model | Moc | Technologia | Rodzaj | Cena za moduł zł* | Cena za 1 Wp |
---|---|---|---|---|---|---|
Neostar 2S+ | 450 W | ABC | szkło-szkło | 443 zł | 0,98 zł | |
Neostar 2P | 465 W | ABC | 416 zł | 0,89 zł | ||
Chaser | 400 W | PERC | full black | 375 zł | 0,94 zł | |
HiKu6 | 455 W | PERC | 327 zł | 0,72 zł | ||
HiKu6 | 460 W | TOPCon | 341 zł | 0,74 zł | ||
435 W | TOPCon | 362 zł | 0,83 zł | |||
425 W | 280 zł | 0,66 zł | ||||
DG | 410 W | PERC | Shingled / gont | 304 zł | 0,74 zł | |
White | 445 W | TOPCon | 335 zł | 0,75 zł | ||
DEEP BLUE 3.0 Light | 405 W | PERC | 257 zł | 0,63 zł | ||
DEEP BLUE 4.0 Pro | 445 W | szkło-szkło | 297 zł | 0,67 zł | ||
Tiger Neo | 450 W | 321 zł | 0,71 zł | |||
Hi-MO6 Explorer | 435 W | 245 zł | 0,56 zł | |||
Black FB | 380 W | HJT | full black | 580 zł | 1,53 zł | |
Q.Peak Duo BLK | 410 W | 292 zł | 0,71 zł | |||
Alpha Pure | 410 W | HJT | full black | 512 zł | 1,25 zł | |
415 W | PERC | 234 zł | 0,56 zł | |||
450 W | TOPCon | szkło-szkło | 263 zł | 0,58 zł | ||
430 W | 411 zł | 0,95 zł | ||||
Vertex S | 415 W | full black | 306 zł | 0,74 zł | ||
Vertex S+ | 425 W | TOPCon | szkło-szkło | 293 zł | 0,69 zł | |
410 W | 291 zł | 0,71 zł |
Ile kosztuje 1 kW paneli fotowoltaicznych? Najtaniej wychodzi dla modułów LONGi Hi-MO6 Explorer – 1 kWp kosztuje 560 zł. Najdroższe są panele fotowoltaiczne szwajcarskiej firmy Meyer Burger Black FB – 1 kWp kosztuje 1.530 zł.
Technologia wykonania ogniw fotowoltaicznych
Obecnie na rynku można spotkać panele fotowoltaiczne wykonane w technologii PERC, TOPCon, oraz HJT:
- ogniwa fotowoltaiczne PERC pozwalają na wykorzystanie większej ilości promieniowania słonecznego w porównaniu z klasycznymi ogniwami PV. Technologia PERC jest stosowana od wielu lat i aczkolwiek obecnie jest wypierana z rynku, jest najlepiej poznaną technologią. Problemy, jakie ujawniły się w modułach fotowoltaicznych PERC podczas eksploatacji (np. przyspieszona degradacja) zostały skutecznie wyeliminowane.
- technologia PERC w większości przypadków jest zastępowana przez TOPCon. Ogniwa TOPCon umożliwiają przede wszystkim wzrost sprawności paneli fotowoltaicznych (czyli wzrost mocy z tej samej powierzchni modułu PV).
- inną technologią jest HJT. Technologia HJT, podobnie jak TOPCon umożliwia wzrost sprawności paneli fotowoltaicznych. Nie jest ona jednak tak powszechnie stosowana, gdyż wydatki związane z przestawieniem produkcji z PERC na HJT są znacznie większe, niż w przypadku zmianą z PERC na TOPCon.
Wygląd paneli fotowoltaicznych
Wygląd paneli fotowoltaicznych ma dla wielu osób istotne znaczenie. Obecnie dostępne moduły PV są czarne i różnią się kolorem podkładu: podkład może być biały lub czarny. W tym drugim przypadku mówimy o panelach full black, czyli całych czarnych.
Czarny podkład paneli full black tworzy bardziej jednolity wygląd, który ładnie komponuje się z ciemnymi dachami. Jednak ze względu na większe nagrzewanie się czarnych paneli, uzyskują one nieco mniejszą wydajność, czyli produkują trochę mniej prądu niż moduły z białym podkładem.
Kolorowe panele fotowoltaiczne
Można się spodziewać, iż panele fotowoltaiczne będą wkrótce dostępne w innych kolorach, niż tylko czarny. W 2022 r. firma LONGi Solar zakomunikowała, iż będzie oferować kolorowe panele PV.
Kolorowe panele fotowoltaiczne LONGi nazywają się HiMO-6 Artist.
Można jednak spotkać już moduły PV, które dopasowane są kolorystycznie do dachu. Przykładem jest technologia powłok nanoszonych na moduły fotowoltaiczne SolarSkin, opracowana przez amerykańską firmę Sistine Solar.
Panele fotowoltaiczne dwustronne
Panele fotowoltaiczne dwustronne (przezroczyste) mogą absorbować promieniowanie słoneczne i przekształcać w energię elektryczną nie tylko przednią, ale także tylną częścią. Wydajność tylnej części jest mniejsza, zwykle na poziomie 70 – 80% przedniej ale jest to dodatkowy uzysk.
Montując panele dwustronne na podłożu, na którym rośnie trawa, można wyprodukować 6% do 7% więcej energii elektrycznej niż z paneli jednostronnych. Takiej wielkości dodatkowa produkcja powoduje, iż pomimo wyższej ceny modułów dwustronnych, ich montaż jest ekonomicznie opłacalny.
Jednak montaż paneli dwustronnych na dachu skośnym nie jest ekonomicznie opłacalny. Panele fotowoltaiczne zamontowane na dachu skośnym dość szczelnie wypełniają dach. Promieniowania odbitego tam praktycznie nie ma, więc dodatkowego zysku również nie ma. Występują natomiast dodatkowe koszty: wyższa cena paneli przezroczystych, oraz ich większy ciężar – moduły dwustronne posiadają szybę zarówno z przodu jak i z tyłu. Panele fotowoltaiczne jednostronne mają szybę tylko z jednej strony.
Panele fotowoltaiczne dwustronne można stosować na dachach płaskich, jednak wynikające z tego korzyści mogą być mocno ograniczone. Stelaże do montażu paneli PV na dachach płaskich są wykonane w taki sposób, że z tyłu są owiewki. Owiewki, które montuje się ze względów bezpieczeństwa, powodują, że promieniowanie rozproszone praktycznie nie dociera do tylnej części modułu dwustronnego.
Biorąc pod uwagę większy ciężar paneli dwustronnych – a dla bezpieczeństwa, dachów płaskich lepiej nadmiernie nie obciążać, oraz bardzo niewielkie dodatkowe uzyski produkcji energii, ich zastosowanie do montażu na dachu płaskim może nie być opłacalne. Chyba, że zastosuje się konstrukcję montażową dedykowaną do modułów dwustronnych na dach płaski.
Podsumowując, panele fotowoltaiczne dwustronne są ciekawym rozwiązaniem, stosowanym coraz powszechniej i uzasadnione ekonomicznie, ale na gruncie.
Producenci paneli fotowoltaicznych
W ostatnich latach znacząco wzrosła liczba producentów paneli fotowoltaicznych. Poniżej zestawienie najpopularniejszych producentów z informacją, z którego kraju pochodzi firma, oraz gdzie w Europie znajduje się najbliższe biuro sprzedaży (w Europie nie produkuje się już paneli fotowoltaicznych poza nielicznymi wyjątkami).
Dodatkowo, w kolumnie zatytułowanej „Rok powstania / PV” znajduje się informacja, w którym roku firma została założona, a jeśli widnieją tam dwa lata oddzielone ukośnikiem, rok po ukośniku informuje, kiedy przedsiębiorstwo zajęło się produkcją modułów fotowoltaicznych. Na przykład, firma Meyer Burger powstała w 1953 r, natomiast produkcja paneli PV rozpoczęła się w 2020 r.
Nazwa | Siedziba | Dostawy 2023 r. | Rok powstania / PV | Biuro |
---|---|---|---|---|
Adani Solar | 4 GW3 | 2015 | ||
AE Solar | 2 GW3 | 2003 | ||
Aiko | 2009 | Freiburg im Breisgau | ||
Aleo | 2001 | Prenzlau | ||
Akcome | 3,2 GW | 2006 / 2010 | Frankfurt n. Menem | |
Astronergy | 28 GW | 2006 | Warszawa | |
Axitec | 2004 | Böblingen | ||
Bauer | 1985 / 2003 | Warszawa | ||
Boviet | 3 GW3 | 2013 | ||
Bruk-Bet | 0,1 GW | 1984 / 2012 | Tarnów | |
BYD | 1995 / 2012 | |||
Canadian Solar | 30 GW | 2001 | Monachium | |
DAH Solar | 5 GW | 2009 | Chiny | |
DAS Solar | 18 GW | 2018 | Frankfurt n. Menem | |
DMEGC | 7 GW | 1980 / 2009 | Offenbach n. Menem | |
First Solar | 10 GW1 | 1999 | Moguncja | |
GCL | 12 GW | 1990 / 2006 | Monachium | |
Heckert | 2001 | Chemnitz | ||
Hevel | 2016 | Moskwa | ||
Huasun | 20 GW3 | 2020 | ||
JA Solar | 60 GW | 2005 | Monachium | |
Jinko | 75 GW | 2006 | Kopenhaga | |
Jolywood | 3,9 GW | 2008 | Montecchio Maggiore | |
LONGi | 65 GW | 2000 | Frankfurt n. Menem | |
Meyer Burger | 0,65 GW | 1953 / 2020 | Hohenstein-Ernstthal | |
Qcells | 7 GW | 1999 | Berlin | |
REC | 1,2 GW1 | 1996 | Monachium | |
Risen | 25 GW | 1984 / 2002 | Norymberga | |
Seraphim | 11,5 GW | 2011 | Berlin | |
Selfa | 0,05 GW | 1952 / 2012 | Szczecin | |
Sharp | 1912 / 1959 | Hamburg | ||
Suntech | 10 GW | 2001 | Eschborn | |
Solarwatt | 0,3 GW | 1993 | Drezno | |
Tongwei | 28 GW | 2012 | Chiny | |
Trina | 70 GW | 1997 | Monachium | |
Winaico | 2008 | Creglingen | ||
Yingli | 11,5 GW | 1998 | Madryt | |
ZN Shine | 4,8 GW | 1988 / 2006 | Eschborn |
Rok powstania firmy, ewentualnie rozpoczęcia produkcji modułów solarnych daje wyobrażenie, jak duże producent posiada doświadczenie.
Jeżeli firma ma biuro w Polsce, wówczas może być łatwiejszy kontakt w przypadku reklamacji. Obecnie dość powszechną praktyką jest zatrudnianie polskich pracowników w zagranicznych oddziałach do obsługi polskiego rynku.
Więcej informacji dotyczących wielkości produkcji, czy spełnieniu kryteriów jakościowych podczas testów paneli można znaleźć w artykule o najlepszych panelach fotowoltaicznych.
Jak działają panele fotowoltaiczne
Panele fotowoltaiczne przekształcają energię promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Fotony (nośniki energii emitowane przez słońce), docierając do ogniw fotowoltaicznych wybijają elektrony z atomów wprawiając je w ruch. Ten ruch elektronów to prąd elektryczny, a ogniwa fotowoltaiczne są tak zaprojektowane aby ten ruch przechwycić. Opisany proces jest nazywany efektem fotowoltaicznym.
Pojedyncze ogniwo fotowoltaiczne jest dosyć niewielkich rozmiarów i na ogół wytwarza 4 do 8 watów mocy (mniej więcej tyle, ile zużywa żarówka LED). Ogniwa fotowoltaiczne są wykonane z materiałów półprzewodnikowych i na ogół są niewiele grubsze od ludzkiego włosa. Aby móc produkować prąd przez wiele lat, ogniwa fotowoltaiczne są zabezpieczane materiałami ochronnymi (m.in przed wpływem wilgoci).
Aby zwiększyć moc ogniw fotowoltaicznych, łączy się je w szereg, który tworzy panel fotowoltaiczny. Moduły solarne mogą być stosowane pojedynczo lub również można je ze sobą łączyć. Szereg paneli (łańcuch) fotowoltaicznych podłącza się do sieci elektroenergetycznej za pomocą systemu fotowoltaicznego. Ze względu na swoją strukturę i możliwość rozbudowy, systemy fotowoltaiczne można budować w taki sposób, aby zaspokoiły niemal każde zapotrzebowanie na prąd.
Panele fotowoltaiczne to jest tylko jeden element systemu PV. Systemy fotowoltaiczne obejmują również elementy mocowań paneli do dachu lub na gruncie oraz urządzenia, które przekształcają prąd stały z paneli na prąd zmienny stosowany do zasilania odbiorników domowych, czyli falowniki.
Z czego zbudowane są panele fotowoltaiczne
Panel fotowoltaiczny składa się z: ogniwa, folii ochronnej EVA, szyby hartowanej, podkładu z tworzywa sztucznego oraz puszki przyłączeniowej.
Ogniwo fotowoltaiczne – budowa
Ogniwa fotowoltaiczne są wykonane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem stosowany w elektronice. W przypadku ogniw PV, wafel półprzewodnikowy jest skonstruowany w taki sposób, aby jedna jego strona była biegunem dodatnim a druga biegunem ujemnym.
Powłoka ochronna (enkapsulacyjna)
Ogniwa fotowoltaiczne są wrażliwe na wilgoć, tlen oraz zmienne warunki pogodowe. Połączone ze sobą, pokrywane są obustronnie materiałem ochronnym zwanym folią ochronną (enkapsulantem).
Najpopularniejszym rodzajem folii jest folia EVA, której nazwa pochodzi od pierwszych liter jej składników: ethylene-vinyl acetate, po polsku etylenowy polioctan winylu. Stosowane są jednak coraz częściej inne rodzaje powłok ochronnych, mogące posiadać lepsze właściwości, np. przy zastosowaniu ogniw fotowoltaicznych n-type lub modułów dwustronnych. Inne rodzaje powłok ochronnych to POE oraz TPO.
Szyba ze szkła hartowanego
Szyba jest najcięższym z elementów tworzących panel fotowoltaiczny i stanowi ponad 90% jego wagi. Szyba ma ok. 3 mm grubości i pomimo swojej niewielkiej grubości odgrywa istotną rolę.
Nadaje sztywności modułowi solarnemu i zalaminowanym ogniwom. Szkło nie pochłania światła, dzięki temu światło łatwo je przenika docierając do ogniw. Szkło ulega co prawda korozji, ale jest to proces bardzo powolny.
Backsheet – podkład z tworzywa sztucznego
Tylna strona modułu fotowoltaicznego jest zabezpieczona materiałem elektroizolacyjnym, tzw. backsheet. Backsheet wykonany jest na ogół z polimeru (rodzaj tworzywa sztucznego) a jego główną funkcją jest ochrona części elektrycznych modułu przed bezpośrednim kontaktem ze środowiskiem zewnętrznym. Można spotkać również backsheet wykonany ze szkła, spotykany w modułach szkło – szkło.
O tym jak istotna jest odpowiedniej jakości folia tylna (backsheet) może świadczyć komunikat firmy Shüco opublikowany w marcu 2022 roku. Otóż, część wyprodukowanych przez Shüco modułów posiada wadliwą poliamidową folię tylną co może prowadzić do ich pękania. W pewnych warunkach, jak pisze Shüco, może to prowadzić do porażenia prądem. W takich panelach PV nie wolno dotykać elementów instalacji fotowoltaicznej bez zastosowania środków ochrony przeciwporażeniowej.
Junction box – puszka przyłączeniowa
Puszka przyłączeniowa ma za zadanie połączyć panel fotowoltaiczny z odbiornikiem i odbierać energię wytworzoną przez panel. Dodatkową funkcją jest ochrona przed hot-spotami poprzez montaż diod bocznikujących w puszce przyłączeniowej.
Puszki przyłączeniowe powinny być wodoszczelne oraz ograniczać temperaturę pracy puszki oraz temperaturę diod bocznikujących poprzez konstrukcję umożliwiającą rozpraszanie ciepła. Gdy dioda bocznikująca jest załączona, generuje ciepło. Dodatkowo, latem na dachu mogą panować bardzo wysokie temperatury wpływające negatywnie na środek uszczelniający puszkę oraz same diody.
Proces produkcji modułów PV
Proces produkcji modułów PV od obróbki materiału wejściowego – piasku – po gotowy moduł można zobaczyć na poniższym filmie (klikając na ustawienia można wybrać napisy w języku polskim).
Zobacz, ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna dla Twojego domu
Podsumowanie
- Jest bardzo wielu producentów paneli fotowoltaicznych, ale część z nich ma stosunkowo niewielkie doświadczenie, gdyż od niedawna zajmują się produkcją modułów (lub zlecają ich produkcję).
- Panele fotowoltaiczne różnią się wydajnością – różnice mogą wynosić pięć do dziesięciu procent produkcji energii rocznie.
- Gwarancje na panele fotowoltaiczne zawierają czasami zapisy o zakazie montażu w zacienianym miejscu, lub wymogu przeglądów.