4 różne rodzaje paneli słonecznych

Globalnie energia słoneczna stanowi 4.4% energii, co przekłada się na znaczący pozytywny wpływ na środowisko. Systemy fotowoltaiczne występują w różnych typach i zyskują na popularności ze względu na przystępną cenę i wytwarzanie czystej energii. Przyjrzyjmy się różnym typom paneli słonecznych i porównajmy je pod kątem wydajności, wyglądu i ceny.

Jakie są rodzaje paneli słonecznych?

Są monokrystaliczne, polikrystaliczne, mono-PERC i cienkowarstwowe, każdy z nich służy innym celom i lokalizacjom w zależności od konkretnych wymagań. Spójrz na porównanie różnych typów paneli słonecznych i ich wydajności, aby spełnić konkretne potrzeby:

Parametry	Monokrystaliczny	Polikrystaliczny	Mono-PERC	Cienki film
Wydajność:	Około 20% lub więcej	15-17%	O 5% wyższa niż monokrystaliczna	Około 7% do 10%, może się różnić w zależności od wariantu
Wygląd	Czarny/Ciemniejszy kolor o ośmiokątnym lub okrągłym kształcie	Kolor niebieski z kwadratowymi krawędziami	Czarne i zaokrąglone krawędzie	Zależy od wariantu CIGS: 13-15% CdTe: 9-11% a-Si: 6-8%
Zalety	Energooszczędna, odporna na ciepło i tańsza alternatywa dla paneli PERC bez warstwy pasywującej	Wybór średniej półki pod względem kosztów, wydajności i mocy.	Najbardziej wydajny wymaga najmniej miejsca i największej mocy	Najniższy koszt instalacji i niewielka waga
Wady	Kosztowny, o dużym śladzie węglowym i niskiej wydajności proces produkcyjny	Niska odporność na ciepło, niższa efektywność energetyczna i nieodpowiednie do stosowania w gorących środowiskach	Najdroższe początkowo i niektóre wcześniejsze panele uległy degradacji pod wpływem światła i wysokiej temperatury	Krótsza żywotność niż w przypadku paneli krystalicznych, wymagają więcej miejsca i są najmniej wydajne
Koszty:	Wysoki	Średni	Najwyższa	Opuść

Uwaga : Parametry paneli słonecznych mogą się różnić w zależności od różnic w jakości, procesach produkcyjnych i warunkach rynkowych.

Istnieją dwie metody podziału paneli fotowoltaicznych, jak opisano poniżej:

• Pokolenia – Ta klasyfikacja koncentruje się na wydajności i materiałach różnych typów paneli słonecznych. Obejmuje 1., 2. lub 3. generację.
• Skrzyżowania – Chodzi o liczbę warstw na panelach słonecznych, wliczając w to połączenia pojedyncze i wielokrotne.

Głównymi typami paneli, które wszyscy znamy, są Mono-SI, Poly-SI, PERC i TFSC.

1. Monokrystaliczne Panele Słoneczne (Mono-SI) – 1^st Gen

Znane są również jako panele monokrystaliczne, ponieważ powstają z pojedynczego, czystego kryształu krzemu , który został rozdzielony na liczne wafle, co nadaje im głęboki, czarny kolor. Ta czystość przyczynia się do ich większej efektywności wykorzystania przestrzeni i trwałości w porównaniu z innymi rodzajami paneli słonecznych.

2. Panele słoneczne polikrystaliczne (Poli-SI) – 1^st Gen

Te panele wyróżniają się kształtem i niebieskawym nakrapianym wyglądem, powstałym w wyniku topienia surowego krzemu w celu uzyskania różnorodnych kryształów, które następnie wlewane są do kwadratowej formy. Metoda ta redukuje ilość odpadów i nadaje panelom unikatowy kształt, jednocześnie wpływając na ich konwersję energii i efektywność wykorzystania przestrzeni poprzez obniżenie czystości krzemu i jakości konstrukcji.

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

Panele te stanowią rozwinięcie standardowych ogniw monokrystalicznych i posiadają warstwę pasywacyjną na tylnej powierzchni, która zwiększa wydajność poprzez odbijanie światła z powrotem do ogniwa, poprawiając absorpcję promieniowania słonecznego i minimalizując rekombinację elektronów, co ułatwia przepływ elektronów.

Co więcej, pozwala na odbicie światła o większej długości fali , zapobiegając nagrzewaniu się metalowej tylnej warstwy ogniwa i utrzymując wydajność. Te panele słoneczne przechwytują więcej światła słonecznego na mniejszym obszarze, co czyni je idealnymi do stosowania w ciasnych przestrzeniach.

4. Cienkowarstwowe ogniwa słoneczne (TFSC) – 2^nd Gen

Powstają one poprzez nakładanie na podłoże warstw materiałów fotowoltaicznych, takich jak krzem, kadm lub miedź . Są łatwe w montażu ze względu na swoją elastyczność i lekką konstrukcję, a jednocześnie wymagają mniej materiałów. Jednak ich wydajność jest niższa w porównaniu ze standardowymi krzemowymi panelami słonecznymi.

A. Ogniwa słoneczne z krzemu amorficznego (A-Si): Te ogniwa, dzięki trójwarstwowej konstrukcji i obniżonej wydajności, są dostępne cenowo w zastosowaniach o niskim poborze mocy, takich jak kalkulatory kieszonkowe. Ogniwa słoneczne z krzemu amorficznego o grubości zaledwie 1 milimetra zużywają ułamek tego materiału w standardowych ogniwach, co przekłada się na niższe koszty produkcji.

B. Ogniwa słoneczne z tellurku kadmu (CdTe): Panele te charakteryzują się niskimi kosztami produkcji, krótkim czasem zwrotu energii oraz minimalnym zapotrzebowaniem na wodę do produkcji. Budzą jednak obawy ze względu na toksyczność kadmu, a jego recykling dodatkowo zwiększa koszty.

C. Selenek miedzi, indu, galu i selenu (CIGS): Składają się z cienkiej warstwy miedzi, indu, galu i selenu, osadzonej na materiale podkładowym. Oferują wyższą wydajność w porównaniu z innymi typami cienkowarstwowymi, ale ogólnie rzecz biorąc, są mniej wydajne niż panele z krzemu krystalicznego.

Możesz również sprawdzić Najczęstsze problemy z panelami słonecznymi i ich rozwiązania.

Jeśli chodzi o ich kategoryzację według pokoleń, są one następujące.

• Generacja 1st jest najczęściej stosowany w konwencjonalnych instalacjach i obejmuje tradycyjne instalacje wykonane z monokrystalicznego lub polikrystalicznego krzemu.
• 2. generacja obejmuje różne rodzaje cienkowarstwowych ogniw słonecznych, które są powszechnie stosowane w elektrowniach oraz w budynkach lub małych systemach fotowoltaicznych.
• Generacja 3rd obejmuje różnorodne technologie cienkowarstwowe, które wciąż znajdują się w fazie badań lub rozwoju. Niewiele z nich wykorzystuje substancje organiczne lub nieorganiczne (CdTe) do wytwarzania energii elektrycznej.

Skoro omówiliśmy panele Gen 1, Gen 2 oraz CdTe z Gen 3, przeczytajmy teraz więcej o mniej znanych panelach 3. generacji.

5. Biohybrydowe ogniwo słoneczne

Zespół ekspertów z Uniwersytetu Vanderbilt opracował biohybrydowe ogniwa słoneczne, które wciąż znajdują się w fazie badań . Zostały one opracowane w celu wykorzystania fotosystemu 1 i naturalnego procesu fotosyntezy.

Większość materiałów użytych w tym ogniwie jest taka sama jak te tradycyjne, połączone z wieloma warstwami fotosystemu 1. Zwiększa to wydajność konwersji, czyniąc ją nawet 1000 razy skuteczniejszą od paneli pierwszej generacji.

6. Skoncentrowane ogniwa fotowoltaiczne (CVP i HCVP)

Działają podobnie do systemów konwencjonalnych, ale ich sprawność sięga 41%. Koncentrowane ogniwa fotowoltaiczne mogą wydawać się najlepszym rozwiązaniem, ale muszą być skierowane w stronę słońca pod idealnym kątem. Co więcej, aby zapewnić pełną wydajność, muszą być połączone z trackerami słonecznymi.

Odnośnik: Przegląd ogniw fotowoltaicznych o dużej koncentracji (CPV)

Pojemność różnych typów paneli słonecznych

Zanim omówimy pojemność różnych typów elektrowni, przyjrzyjmy się pojemności elektrowni słonecznych w ciągu ostatniej dekady.

Panele słoneczne można klasyfikować w zależności od ich mocy.

1. Najwyższa moc znamionowa

• Panele monokrystaliczne: Mają najwyższą wydajność i moc ze względu na większą wydajność na metr kwadratowy, która zwykle mieści się w przedziale od 300 do 320 watów.
• Panele PERC: Oni mają podobna moc wyjściowa do paneli monokrystalicznych, ponieważ są one w zasadzie zmodyfikowanymi wersjami tych samych materiałów i procedur produkcyjnych.

2. Średnia moc znamionowa

• Panele polikrystaliczne:Ich moc wyjściowa przy typowym panelu 60-komorowym mieści się w zakresie od 240 do 300 watów, co czyni go odpowiednim do większości domowych instalacji elektrycznych.

3. Najniższa moc znamionowa

• Panele cienkowarstwowe:Są one najczęściej stosowane w dużych elektrowniach przemysłowych i mają mniejsza pojemność energetyczna niż w przypadku paneli krystalicznych ze względu na cieńszą konstrukcję, mniejszą liczbę elementów półprzewodnikowych i brak czystego krzemu.

Zobacz także: 20 najlepszych producentów paneli słonecznych na świecie

Koszt typów paneli słonecznych

Średnia cena systemu 6 kW, uwzględniająca wyłącznie materiały, waha się od 6,000 do 9,000 dolarów . Jednak koszty instalacji i robocizny mogą wzrosnąć z 2.50 do 3.50 dolara za wat. Poniżej znajduje się przybliżone zestawienie typów paneli słonecznych według kosztu za wat:

Uwaga : Koszt paneli słonecznych różni się w zależności od jakości i sytuacji na rynku.

Jaki typ panelu słonecznego jest najlepszy do użytku domowego?

Wybór spośród różnych typów paneli słonecznych zależy od wymagań, uwzględniając takie czynniki, jak dostępność miejsca i ograniczenia budżetowe. Domy z ograniczoną przestrzenią wymagają małych systemów, takich jak panele monokrystaliczne, które są niezwykle wydajne, ale wiążą się z wyższą ceną. Natomiast w przypadku większych pomieszczeń, warto wybrać szerszą gamę paneli polikrystalicznych, które są ekonomiczne. Więcej informacji na temat energii słonecznej znajdziesz w dedykowanej kategorii.