Ciągły postęp w dziedzinie fotowoltaiki (PV) sprawia, że naukowcy w warunkach laboratoryjnych oraz firmy produkujące panele na skale przemysłową osiągają coraz to wyższe wartości sprawności ogniw  a co za tym idzie także całych modułów fotowoltaicznych. Co dokładnie wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych? Nad tym zastanowimy się w dzisiejszym tekście.

Sprawność paneli fotowoltaicznych: czynniki, które wpływają na działanie ogniw

Na sprawność konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną w panelach PV ma wpływ m.in.:

  • technologia wykonania ogniw,
  • właściwość oraz struktura krystaliczna materiału użytego do ich budowy,
  • właściwości optyczne zastosowanych powłok antyrefleksyjnych i szkła chroniącego ogniwa,
  • jakość połączeń pomiędzy poszczególnymi ogniwami,
  • warunki atmosferyczne (temperatura otoczenia, wiatr),
  • charakterystyka promieniowania słonecznego (wartość natężenia, widmo).

Z tych powodów dla różnych lokalizacji, azymutów, kąta nachylenia instalacji oraz lokalnych warunków pogodowych moduły o jednakowej sprawności nominalnej będą pracować z różną wydajnością. Sprawność modułów PV jest liczona jako stosunek mocy generowanej energii elektrycznej do mocy promieniowania słonecznego padającego na powierzchnię modułu.

Sprawność paneli fotowoltaicznych. Elve

Moduły monokrystaliczne i polikrystaliczne – na czym polega różnica?

Spośród najbardziej popularnych rodzajów modułów PV możemy wyróżnić dwa – monokrystaliczne (wykonane z jednego monolitycznego kryształu krzemu) oraz polikrystaliczne (wykonane z ogniw składających się z wielu kryształów krzemu). Pierwsze charakteryzują się wysoką sprawnością zazwyczaj 18-22%, a co za tym idzie wysoką ceną. Posiadają charakterystyczne „ucięte” rogi (co wynika z procesu produkcji płytek krzemowych) oraz ciemną barwę. Natomiast drugie charakteryzują się nieco mniejszą sprawnością rzędu 14-18%, ale  zarazem niższą ceną. Mają zazwyczaj charakterystyczny niejednolity niebieski kolor i wyraźnie zarysowane kryształy krzemu. Ogniwa nie mają ściętych krawędzi, przez co z daleka panel wygląda jak duże, pojedyncze ogniwo.  Stosunek ceny do jakości paneli sprawia, że  panele polikrystaliczne  są najbardziej popularne na rynku światowym.

Czy sprawność jest ważna?

W praktyce sprawność paneli fotowoltaicznych jest istotna przede wszystkim w przypadku ograniczonej powierzchni dostępnej pod instalację PV. Instalując moduły o wyższej sprawności można na danej powierzchni osiągnąć większą moc instalacji. Przykładowo moc nominalna modułu o powierzchni 1,5 m2 i sprawności nominalnej 15% wynosi 225 W (przyjmując standardową wartość natężenia promieniowania 1000 W/m2), podczas gdy moduł o takiej samej powierzchni, ale sprawności 20% wykazuje moc nominalną 300 W. Aby przeliczyć moc na potencjalnie produkowaną energię należy znać liczbę godzin słonecznych w danej lokalizacji, przykładowo dla małopolski średnia liczba godzin słonecznych w ciągu roku wynosi około 1500 h.

Sprawności osiągane przez moduły PV produkowane na skale przemysłową na pierwszy rzut oka nie są wysokie. Przy analizie takiej technologii należy jednak zwrócić uwagę jak plasuje się ona w stosunku do konwencjonalnych źródeł energii. W Polsce nowe elektrownie węglowe osiągają sprawności niewiele ponad 40%, starsze natomiast mają zdecydowanie gorsze wyniki.

Porównując obydwie technologie można zatem łatwo zauważyć, że różnica sprawności między nimi wcale nie jest tak duża. Gigantyczną różnicę robią natomiast efekty ich działalności – elektrownie węglowe produkują rocznie miliony ton dwutlenku węgla, tlenków siarki i azotu, podczas gdy praca elektrowni fotowoltaicznej nie ma żadnego negatywnego wpływu na środowisko naturalne.

 


Przeczytaj inne artykuły na podobny temat:

Zostaw nam swój numer

Skontaktujemy się z Tobą!


Sprawdź Elve Kraków

Elve - Fotowoltaika Kraków

Elve sp. z o.o. sp. k.
Kazimierza Wielkiego 58/7
30-074 Kraków

Adres e-mail: info@elve.pl
Telefon: 12 200 21 00

KRS: 0000561231
NIP: 6772389604
REGON: 361651551

Kapitał zakładowy w całości opłacony