Które panele wybrać w roku 2016 – porównanie technologii

Inwestując w panele fotowoltaiczne oczekujemy, iż będą one pracować z jak największym dla nas uzyskiem energetycznym. Jak już wiemy ma na to wpływ wiele czynników tj. rodzaj ogniw, ich orientacja, kąt nachylenia, zacienienie, dobór inwertera oraz wykonanie projektu. Rozpoczynając przeglądanie ofert modułów PV zauważamy, iż różnią się one kolorami oraz kształtami. Skąd te różnice, które panele są najlepsze?

Porównanie technologii PV

Aktualnie ponad 80% paneli PV na polskim rynku to ogniwa I generacji. Są one produkowane z krzemu. Oparte na złączu p-n. Wśród nich wyróżniamy:

• ogniwa monokrystaliczne – jeden monolityczny kryształ, sprawność ok. 18-22%, wysoka cena, ciemny kolor, kształt ośmiokąta;
• ogniwa polikrystaliczne – wykrystalizowany krzem, sprawność ok. 14-18%, cena umiarkowana; kolor ciemnoniebieski, kształt prostokątny;
• ogniwa amorficzne – amorficzny, bezpostaciowy, niewykrystalizowany krzem; sprawność ok. 6-10%, niska cena, kolor ciemny.

Poza wyżej wymienionymi ogniwamy, możemy znaleźć również te mniej popularne:

• ogniwa II generacji – produkowane z tellurku kadmu (CdTe), mieszaniny miedzi, indu, galu, selenu (CIGS) lub krzemu amorficznego. Oparte na złączu p-n. Ich grubość jest do 100 razy mniejsza, niż ogniw I generacji i wynosi od 1 do 3 mikrometrów. Mają niższą cenę od ogniw I generacji, jednak idzie za tym ich niższa sprawność ok. 7-15%;
• ogniwa III generacji (naśladujące naturę) – zastosowanie tradycyjnych półprzewodników w produkcji, zamiast złącza p-n.  Prosta budowa. Najniższa cena. Bardzo niska sprawność wynosząca około kilku procent na dzień dzisiejszy.

Najpopularniejsze panele w Polsce – dlaczego?

Aktualnie większość paneli fotowoltaicznych montowanych w Polsce to panele polikrystaliczne. Jednak analizując powyższe informacje widzimy, iż mają one nieco niższą sprawność niż ogniwa monokrystaliczne. Dlaczego więc nie montujemy paneli monokrystalicznych?

Szerokość geograficzna Polski przyczynia się do różnych warunków nasłonecznienia. Panele polikrystaliczne podczas wytwarzania energii elektrycznej wyłapują (oprócz promieniowania bezpośredniego) o wiele więcej promieniowania odbitego oraz załamanego w odróżnieniu od paneli monokrystalicznych. Stąd pomimo niższej sprawności pracują zdecydowanie bardziej stabilnie w przeciągu roku. Dodatkowym atutem jest ich niższa cena, która często przemawia do klientów. Średni koszt 1 kWp systemu opartego o panele polikrystaliczne wynosi od 5 do 7 tys. zł netto. Krótko mówiąc – stosunek ceny do uzysku energetycznego jest bardziej korzystny.

Przyszłość PV dla Polskich warunków nasłonecznienia

Ogniwa III generacji  to ogniwa fotochemiczne, które mają naśladować proces fotosyntezy. Technologia ich wytwarzania polega na wykorzystaniu syntetycznego barwnika, zastępującego chlorofil. Strukturę liścia naśladuje nanostruktura TiO₂. Ostatnim elementem jest jodek pomiędzy zastosowanym barwnikiem a drugą powierzchnią przewodzącą prąd.

W przyszłości ogniwa III generacji mają być najbardziej wydajne, ponieważ ich praca odbywać ma się w bardzo szerokim spektrum promieniowania, przez co proces wytwarzania energii ma zachodzić nawet w naświetleniu o małej wydajności energetycznej (w obszarach niewystawionych na bezpośrednie oświetlenie). Jest to idealne rozwiązanie do pracy ogniw w polskich warunkach nasłonecznienia.

Pomimo wielu przemian w produkcji ogniw PV, w Polsce nadal ogniwa I generacji spisują się najlepiej. Natomiast jeżeli w najbliższych czasach nie dojdzie do przełomu w produkcji ogniw krzemowych, a technologie produkcji ogniw III generacji nabiorą rozpędu i zwiększy się sprawność pracy to z pewnością staną się idealnym narzędziem do wytwarzania zielonej energii z promieniowania słonecznego w Polsce.

Dawid Górny