Wszystko, co musisz wiedzieć o 4 typach paneli słonecznych

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 wykorzystano różne kryształy krzemu. Panele te są niedrogie , ponieważ nie marnują materiału. Krzem jest topiony i wlewany do kwadratowej formy, która nadaje im kształt. Jednak w wyniku tego obniża się ich czystość, co skutkuje niższą tolerancją temperaturową, a przez to są mniej wydajne niż panele monokrystaliczne. Ponadto, w wysokich temperaturach panele te są mniej wydajne. Ze względu na swój kształt zajmują dużo miejsca.

2. Monokrystaliczne panele słoneczne

Monokrystaliczne panele słoneczne są wykonane z pojedynczych kryształów czystego krzemu, ciętych na kilka płytek lub warstw. Dlatego nazywane są również panelami monokrystalicznymi. Ich ciemny kolor wynika z użytego materiału, którym jest czysty krzem. To właśnie czyni je najwydajniejszymi panelami słonecznymi ze wszystkich. Są one również trwałe, ale jednocześnie drogie.

3. Panele słoneczne z pasywowanym emiterem i tylnymi ogniwami (PERC)

Są to improwizowane wersje tradycyjnych ogniw monokrystalicznych. Technologia ta polega na dodaniu warstwy pasywacyjnej do tylnej powierzchni ogniwa. Panele słoneczne PERC najlepiej sprawdzają się w małych przestrzeniach. Koszt jednostkowy energii elektrycznej jest niższy ze względu na ich wyższą 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 zapewniają im elastyczność . Ponadto nie wymagają one żadnej tylnej ramy , co czyni je jeszcze lżejszymi . Są łatwe w montażu, ponieważ są dostępne w różnych rozmiarach, aby dopasować je do Twoich potrzeb. Ich wydajność jest niższa niż w przypadku krzemowych 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 potrzebna do wytworzenia tych paneli słonecznych stanowi jedynie ułamek ilości typowych paneli słonecznych. Dzięki temu charakteryzują się one niższymi kosztami produkcji. Panele te najlepiej nadają się do urządzeń o niskim poborze mocy, takich jak kalkulatory kieszonkowe.

b) Tellurek kadmu (CdTe): Te panele słoneczne charakteryzują się najniższym śladem węglowym i najniższym zapotrzebowaniem na wodę. Czas zwrotu energii z tych paneli jest również krótszy niż w przypadku innych paneli słonecznych. Ze względu na toksyczny kadm, ich recykling jest kosztowny.

c) Selenek miedzi, indu, galu i miedzi (CIGS): W tych panelach słonecznych stosuje się cienkie warstwy indu, galu, selenu i miedzi. Pierwiastki te zapewniają wyższą wydajność niż w przypadku innych cienkich paneli słonecznych. 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 roku. Stwierdzono, że każdego roku następuje średni spadek wydajności paneli słonecznych o około 0.8% . Tempo spadku, znane jako tempo degradacji paneli słonecznych, zależy od marki i producenta. Jeśli chodzi o wydajność, panele monokrystaliczne i PERC są uznawane za najbardziej wydajne, a następnie panele polikrystaliczne. Poniżej znajduje się 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 rodzajów paneli słonecznych, warto również poznać ich zalety. Energia słoneczna jest odnawialną i ekologiczną formą energii, a zatem bardzo korzystną dla środowiska. Jej wydajność zależy od rodzaju światła słonecznego, jakie otrzymują panele. Dlatego panel słoneczny tej samej wielkości może produkować mniej energii w pochmurne dni, a więcej w słoneczne. Poza tym istnieje kilka istotnych zalet paneli słonecznych, o których warto 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

Jakie są wady paneli słonecznych?

Panele słoneczne mają wiele zalet, ale mają też pewne wady. Przede wszystkim, koszt instalacji jest wysoki , o czym wszyscy wiedzą. Produkcja paneli słonecznych jest ograniczona ze względu na brak technologii i materiałów. To również główny powód ich wysokiej ceny. Dodatkowo, panele słoneczne mogą stwarzać następujące problemy:

• 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 zapewnić, że panele słoneczne nie wywołają pożaru ani płomieni, opracowano klasyfikację ogniową dla różnych typów paneli słonecznych. Klasyfikacja ta obejmuje klasę od A do C. Wytyczne California Solar Storage Association można znaleźć 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, lepszym rozwiązaniem dla Twojego domu będą panele fotowoltaiczne z powłoką krystaliczną. Panele te są odporne na uderzenia gradu z prędkością do 50 km/h. Cienkowarstwowe panele fotowoltaiczne nie są idealne dla takich obszarów.

3. Silne wiatry i huragany: Chociaż nie ma klasyfikacji, która określałaby, jaki typ panelu słonecznego powinien być stosowany na obszarach, na których występują huragany, system solarny wykorzystujący elementy mocujące za pomocą śrub i systemu szyn 3-ramowych jest najbardziej odpowiedni dla domów na obszarach, na których występują huragany, burze tropikalne lub ulewne deszcze.

4. Degradacja wywołana światłem (LID): W przypadku krystalicznych paneli słonecznych podczas początkowej ekspozycji na światło słoneczne następuje pewna utrata wydajności; jest ona mierzona degradacją wywołaną światłem . W tym procesie krzem ulega degradacji, 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 15°C do 35°C (od 59°F do 95°F). Wysokie temperatury latem w danym regionie mogą powodować wzrost temperatury wewnętrznej paneli słonecznych. Wzrost temperatury do 37.78°C (100°F) spowoduje spadek 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.

Polecane: 10 zalet i wad energii oceanicznej