Panele słoneczne lub fotowoltaiczne zamieniają światło słoneczne na energię elektryczną i odgrywają ważną rolę w pozyskiwaniu obfitej energii ze słońca. Energia generowana przez panele jest wykorzystywana do różnych celów. Jeśli rozważasz przejście z tradycyjnych źródeł na odnawialne, ważne jest zrozumienie typów paneli słonecznych. Odkryjmy ich wydajność, moc wyjściową i dowiedzmy się, który z nich nadaje się do zastosowań mieszkaniowych i biurowych.
Wszystko, co musisz wiedzieć o 4 typach paneli słonecznych
Urządzenie, które zamienia fotony, tj. światło słoneczne, na energię elektryczną, jest znane jako panel słoneczny lub panel fotowoltaiczny. Panele słoneczne są używane do różnych celów. Oprócz zasilania komercyjnych i domowych systemów energii słonecznej, panele słoneczne zasilają zdalne systemy zasilania sprzętu telekomunikacyjnego, zdalnych czujników i kabin.
Czysta energia ze światła słonecznego jest zbierana przez panele słoneczne, które następnie są przekształcane w energię elektryczną. Główne działanie paneli słonecznych jest indukowane przez efekt fotowoltaiczny. Fotony absorbowane przez panele słoneczne inicjują prąd elektryczny. Ten generowany prąd wybija elektrony z ich orbit i uwalnia je do pola elektrycznego generowanego przez ogniwa słoneczne. Te wolne elektrony są wciągane do prądu kierunkowego, a cały ten proces jest znany jako prąd fotowoltaiczny.
Na rynku dostępne są cztery rodzaje paneli słonecznych, zależnie od wykorzystanych materiałów.
1. Panele słoneczne polikrystaliczne
Do produkcji tego panelu słonecznego użyto różnych kryształów krzemu. Panele te są przystępne ponieważ marnuje się mniej lub wcale materiału. Krzem jest topiony i wlewany do kwadratowej formy, która nadaje mu kształt. Jednak dzięki temu ich czystość krzemu jest zagrożona co skutkuje niższą tolerancją ciepła, co czyni je mniej wydajnymi niż monokrystaliczne. Ponadto w wysokich temperaturach panele te są mniej wydajne. Ze względu na swój kształt zajmują dużą przestrzeń.
2. Monokrystaliczne panele słoneczne
Panele słoneczne monokrystaliczne jest wykonany z pojedynczych czystych kryształów krzemu pocięte na kilka wafli lub warstw. Dlatego też są one również znane jako panele monokrystaliczne. Ich ciemny kolor jest widoczny po materiale, z którego są wykonane, czyli czystym krzemie. I to właśnie sprawia, że są to najbardziej wydajne panele słoneczne ze wszystkich. Ponadto, jest to trwałe, ale kosztowne w tym samym czasie.
3. Panele słoneczne z pasywowanym emiterem i tylnymi ogniwami (PERC)
Są to improwizowane wersje tradycyjnych ogniw monokrystalicznych. Warstwa pasywacyjna jest dodawana do tylnej powierzchni ogniwa za pomocą tej technologii. Panele słoneczne PERC są najlepsze do małych przestrzeni. Będziesz musiał zapłacić niższy koszt na wat ze względu na zwiększoną wydajność. Nowa technologia zwiększa wydajność paneli w następujący sposób:
- Naturalna tendencja elektronów do rekombinacji i hamowania przepływu elektronów ulega zmniejszeniu.
- Większe długości fal światła są odbijane, co zapobiega nagrzewaniu się czarnej warstwy paneli słonecznych. W krzemowych płytkach waflowych fale świetlne powyżej 1180 nm nie są pochłaniane i powodują nagrzewanie się metalowej ramy paneli.
- Światło odbija się do wnętrza komórki, co umożliwia pochłanianie coraz większej ilości promieniowania słonecznego.
4. Cienkowarstwowe panele słoneczne
Te panele słoneczne mają cienkie, cienkie warstwy, które je tworzą elastyczne. Również te panele nie wymagają żadnej tylnej ramy, co sprawia, że są jeszcze lepsze zapalniczka. Są łatwe w instalacji, ponieważ są również dostępne w różnych rozmiarach, aby spełnić Twoje potrzeby. Ich wydajność jest mniejsza niż wydajność krzemowych paneli słonecznych wśród różnych typów paneli słonecznych. Cienkowarstwowe panele słoneczne są dostępne w następujących wariantach w zależności od materiału, z którego są wykonane.
a) Krzem amorficzny (a-Si): Ten krzemowy panel słoneczny nie jest ustrukturyzowany na poziomie molekularnym i ma bezkształtną naturę. Ilość krzemu wymagana do wytworzenia tych paneli słonecznych stanowi jedynie ułamek typowych paneli słonecznych. Dlatego mają niższe koszty produkcji. Te panele słoneczne najlepiej nadają się do urządzeń wymagających mniejszej mocy, takich jak kalkulatory kieszonkowe.
b) Tellurek kadmu (CdTe): Te panele słoneczne mają najniższą ślad węglowy i zapotrzebowanie na wodę. Czas zwrotu energii z tych paneli jest również krótszy niż w przypadku innych paneli słonecznych. Ze względu na toksyczny materiał, jakim jest kadm, ich recykling jest kosztowny.
c) Selenek miedzi, indu i galu (CIGS): W tych panelach słonecznych zastosowano cienkie warstwy indu, galu, selenu i miedzi. Te elementy zapewniają wyższą wydajność niż inne cienkie panele słoneczne. Jednak cienkie panele nie są tak wydajne jak panele krystaliczne. Następnie poznajmy rodzaje paneli słonecznych i ich wydajność.
Przeczytaj także: Przenośny stojak na panele słoneczne
Jakie są 4 rodzaje paneli słonecznych i jaka jest ich wydajność?
Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej (NREL) przeprowadziło badanie w 2012 r. Odkryto, że każdego roku następuje średni spadek o około 0.8% wyjście panelu słonecznego. Tempo spadku jest znane jako tempo degradacji paneli słonecznych i zależy od marki i producenta. Jeśli chodzi o wydajność, panele słoneczne monokrystaliczne i PERC są oceniane jako najbardziej wydajne, a następnie panele polikrystaliczne. Oto tabela różnych paneli i ich wydajności:
| Typ panelu słonecznego | Wydajność: |
| Krzem amorficzny (a-Si) | % 6 -% 8 |
| Monokrystaliczny | 20% i więcej |
| Polikrystaliczny | % 15 do 17% |
| Selenek miedzi, indu i galu (CIGS) | % 13 do 15% |
| Tellurek kadmu (CdTe) | % 9 do 11% |
| Pasywny emiter i tylna komórka (PERC) | % 22 -% 25 |
Jakie są zalety paneli słonecznych?
Oprócz poznania typów paneli słonecznych, powinieneś również poznać zalety paneli słonecznych. Energia słoneczna jest odnawialną i zieloną formą energii, a zatem jest naprawdę dobra dla środowiska. Jej wydajność zależy od rodzaju światła słonecznego otrzymywanego przez panele. Dlatego też panele o tej samej wielkości panel słoneczny może produkować mniej w pochmurne dni, podczas gdy w słoneczny dzień wygenerują więcej. Oprócz tego, istnieje kilka zauważalnych zalet paneli słonecznych, o których powinieneś wiedzieć.
- Ponieważ źródło zasilania jest wolny od zanieczyszczeń, nie emituje żadnych gazów cieplarnianych.
- Zależność od zagranicznej ropy naftowej i paliw została w znacznym stopniu zmniejszona.
- Energia słoneczna jest dostępne przez cały rok niezależnie od pory roku, ponieważ Twój panel słoneczny produkuje energię nawet w pochmurny dzień.
- Panele słoneczne objęte są dożywotnią gwarancją wynoszącą około 25 lat, a przy prawidłowej konserwacji mogą działać jeszcze dłużej.
- Jednorazowa inwestycja i zwrot z rachunków za media
- Ulgi podatkowe, programy rabatowe i dotacje federalne pomogą Ci pokryć początkowe koszty instalacji różnych typów paneli słonecznych, w zależności od Twojej lokalizacji.
- W przypadku systemu sieci wewnętrznej nadmiar energii wytwarzanej przez panele słoneczne można sprzedać z powrotem do firmy energetycznej.
- Panele słoneczne generujące wystarczającą ilość energii dla domu i budynku będą miały najmniejsze zapotrzebowanie na energię elektryczną w systemie elektroenergetycznym.
- Możesz łatwa instalacja panele słoneczne wirtualnie na budynku, a nawet na dachu pojazdu.
- Do akumulatorów przymocowane są panele słoneczne, które magazynują energię wytworzoną w ciągu dnia i wykorzystują ją w nocy.
- Energia słoneczna jest bezpieczniej niż tradycyjny prąd elektryczny.
Co więcej, panele słoneczne i technologia solarna są z dnia na dzień udoskonalane dzięki wprowadzaniu coraz lepszych rozwiązań estetycznych i zwiększonej trwałości.
Przeczytaj także: Zalety i wady energii pływów morskich
Jakie są wady paneli słonecznych?
Istnieje wiele zalet paneli słonecznych, ale mają też pewne wady. Na początek, mają wysoki koszt instalacji, o czym każdy wie. Produkcja paneli słonecznych odbywa się na małą skalę ze względu na brak technologii i materiałów. To również główny powód, dla którego są tak drogie. Ponadto mogą stwarzać następujące wyzwania:
- Panele słoneczne mogą wymagać więcej miejsca pod względem zmiana orientacji aby zapewnić maksymalną wydajność. Wraz ze zmianą położenia słońca zmienia się również jego intensywność i nachylenie promieni. Wymaga to regulacji w panelu słonecznym i jego pozycjonowaniu.
- Panele słoneczne muszą być zasilane bateriami aby zapewnić energię w nocy. Bez światła słonecznego panele nie mogą generować energii w nocy.
- Dla niektórych osób panele słoneczne są szpetne, ponieważ nie pasują do zewnętrznej części domu. Dzieje się tak, ponieważ brak dostępnych opcji kolorystycznych dla paneli. Ale myślę, że to osobista opinia, a nie uniwersalna wada.
- różnica w wytwarzaniu energii w różnych porach roku i dni, ponieważ moc generowana wiosną jest wyższa niż zimą. Ponadto, w pochmurny lub śnieżny dzień, Twoje panele słoneczne nie naładują baterii do pełna.
Panele słoneczne zasilają urządzenia zasilane prądem stałym DC. Takie urządzenia są drogie w porównaniu do tych zasilanych prądem przemiennym lub obydwoma. Ponadto, może być ogromna różnica w wielkości typów paneli słonecznych w różnych miejscach w celu wygenerowania tej samej liczby paneli słonecznych. Dzieje się tak, ponieważ izolacja i intensywność światła różnią się w zależności od miejsca. Tak więc, możesz płacić mniej w Miami, podczas gdy na terenach pagórkowatych możesz musieć zapłacić więcej i kupić większe panele. Jeśli ciągle się przeprowadzasz lub zmieniasz domy, to panele słoneczne nie są dla Ciebie odpowiednie.
Jak długo działają panele słoneczne?
Panele słoneczne nie tylko obniżają rachunki za prąd, ale są dostępne na dłuższe okresy. Panele słoneczne trwać około 25-30 lat z gwarancją producenta około 25 lat od daty instalacji. Nawet po 30 latach panele słoneczne będą nadal działać; po prostu ich wydajność będzie stopniowo spadać z czasem.
Przeczytaj także: Ile paneli słonecznych i baterii wystarczy do zasilania domu
Jak wybrać najlepszy spośród różnych typów paneli słonecznych do domu?
Aby zdecydować, jaki typ panelu słonecznego będzie najlepszy dla Twojego domu, musisz wziąć pod uwagę następujące kwestie:
1. Obowiązująca klasyfikacja ogniowa: Aby mieć pewność, że panele słoneczne nie wywołają pożaru i płomieni, ustanowiono klasyfikację ogniową dla różnych typów paneli słonecznych. Klasyfikacja ta waha się od klasy A do klasy C i można ją przeczytać Wytyczne California Solar Storage Association są dostępne tutaj.
- Klasa A – Zapewniają najwyższą ochronę, a płomienie ognia nie rozprzestrzeniają się na odległość większą niż 6 stóp.
- Klasa B – Ta klasyfikacja ogniowa oznacza, że panele słoneczne będą zapobiegać rozprzestrzenianiu się ognia na odległość większą niż 8 stóp.
- Klasa C – Ta klasyfikacja ogniowa zapewnia, że ogień nie przekroczy 13 stóp
2. Burze gradowe: Jeśli w Twoim regionie występują silne opady gradu, to krystaliczne panele słoneczne są lepsze dla Twojego domu. Panele te mogą wytrzymać uderzenie gradu o prędkości do 50 mil na godzinę. Cienkowarstwowe panele słoneczne nie są idealne dla takich obszarów.
3. Silne wiatry i huragany: Chociaż nie ma ocen, które określałyby, jaki typ panelu słonecznego powinien być stosowany na obszarach, na których występują huragany, system solarny wykorzystujący łączniki poprzez moduł śrubowy i system szyn 3-ramowych jest najbardziej odpowiedni dla domów na obszarach, na których występują huragany lub burze tropikalne lub ulewa.
4. Degradacja wywołana światłem (LID): W przypadku paneli słonecznych z kryształami występuje pewna utrata wydajności podczas początkowej ekspozycji na światło słoneczne; mierzy się ją w kategoriach degradacja pod wpływem światłaW tym procesie krzem ulega zniszczeniu, gdy światło słoneczne reaguje z tlenem pozostałym po procesie produkcyjnym.
5. Temperatura pracy: Maksymalna wydajność monokrystalicznych i polikrystalicznych paneli słonecznych mieści się w zakresie temperatur od 59° Fahrenheita do 95° Fahrenheita (od 15° do 35° Celsjusza). Jeśli w Twoim regionie panują wysokie temperatury latem, może to zwiększyć wewnętrzną temperaturę paneli słonecznych. Wzrost do 100° Fahrenheita (37.78° Celsjusza) spowoduje zmniejszenie wydajności paneli słonecznych.
Jaki typ panelu słonecznego jest najlepszy?
Biorąc pod uwagę wszystkie czynniki, monokrystaliczne panele słoneczne są najlepszym rodzajem paneli słonecznych. Do zastosowań domowych są wysoce zalecane. Mają subtelny wygląd i nie poświęcisz trwałości i wydajności. Całkowite wartości mocy wyjściowej zapewnią większe oszczędności w okresie eksploatacji systemów paneli słonecznych.
Jednak polikrystaliczne panele słoneczne są najlepsze dla średniej wielkości kieszeni. Otrzymasz dobry panel słoneczny o średniej wydajności i żywotności. Działa dobrze i nie kosztuje fortuny. Ponadto, nie poświęcając dużo miejsca, pokryje zużycie energii elektrycznej w Twoim gospodarstwie domowym.
Poniżej znajduje się tabela porównująca różne rodzaje paneli słonecznych, która pomoże Ci wybrać model najbardziej odpowiedni dla siebie.
| Parametry | Monokrystaliczny | Polikrystaliczny | Cienki film |
| Wskaźnik wydajności | 24% | 20% | 19% |
| Kolor | Czarny | Niebieski | Zależy od użytego materiału |
| Żywotność | 25 do 40 lat | 25 do 35 lat | 10 do 20 lat |
| ZALETY | Największa moc i największa wydajność | Odpowiednia opcja dla obszarów o średnim poziomie zabudowy | Niska tolerancja ciepła i potrzeba więcej miejsca |
| Wady | Odpowiednia opcja dla obszarów o średnim poziomie zabudowy | Przenośny i najbardziej ekonomiczny | Najkrótsza żywotność i najmniejsza wydajność |
Jaki typ panelu słonecznego jest najlepszy? Odpowiedź brzmi: monokrystaliczny. Zależy to jednak od n czynników, jak omówiono powyżej. Po zapoznaniu się z różnymi typami paneli słonecznych mamy nadzieję, że podjąłeś decyzję, który z nich jest dla Ciebie najlepszy pod względem ceny, wyglądu i otoczenia. Nie zapomnij podzielić się swoimi opiniami, który z nich jest dla Ciebie najlepszy. Możesz zamieścić swoje pytania w sekcji komentarzy poniżej.
Polecamy: 10 zalet i wad energii oceanicznej
