Trzy rodzaje paneli słonecznych (cz.1)

Jakie są zalety i wady paneli słonecznych monokrystalicznych, polikrystalicznych i cienkowarstwowych?

Wstęp

Obecnie na rynku dostępne są 3 rodzaje technologii wykorzystywanych w panelach słonecznych: monokrystaliczne, polikrystaliczne i cienkowarstwowe amorficzne.

Jak sugerują nazwy, monokrystaliczne i polikrystaliczne to oba rodzaje ogniw słonecznych, które są wykonane z krzemu krystalicznego. Prawie wszystkie oferty, które otrzymasz, rozważając zakup paneli słonecznych do domu będzie używać krystalicznych paneli słonecznych.

Moim skromnym zdaniem, wybór pomiędzy panelami słonecznymi monokrystalicznymi i polikrystalicznymi nie jest czymś, nad czym powinno się rozważać tygodniami. Bardziej istotne jest, aby wybrać dobrą markę paneli słonecznych. Dobra marka paneli słonecznych pochodzi od firmy, która inwestuje w jakość swojego procesu produkcyjnego i mocno inwestuje w swoją reputację. Przykład firmy, która dba o najlepszą jakość instalowanych paneli fotowoltaicznych, znajdziesz tutaj.
Zarówno monokrystaliczne jak i polikrystaliczne panele słoneczne są bardzo podobne pod względem wydajności. To, co naprawdę decyduje o wynikach w zakresie wydajności systemu w całym okresie użytkowania paneli słonecznych, to brak usterek w procesie produkcyjnym i kontakt z firmą, która wymieni panele, jeśli ich wydajność spadnie poniżej gwarantowanego poziomu.

Cienkowarstwowe panele to zupełnie inna technologia. Jest ona znacznie mniej wydajna i dlatego zużywa znacznie więcej miejsca na dachu. Jej największą zaletą jest to, że lepiej sprawdza się w warunkach słabego oświetlenia.

Panele Monokrystaliczne

Jest to najstarsza i najbardziej rozwinięta z tych trzech technologii. Panele monokrystaliczne, jak sama nazwa wskazuje, są tworzone z jednej ciągłej struktury krystalicznej. Panel monokrystaliczny można zidentyfikować na podstawie ogniw słonecznych, z których wszystkie występują jako jeden płaski kolor.

Wykonuje się je metodą Czochralskiego, w której "nasiona" kryształu krzemowego umieszcza się w kadzi ze stopionego krzemu. Następnie nasiono jest powoli wyciągane ze stopionego krzemu, tworząc wokół niego stałą strukturę krystaliczną, zwaną wlewką. Powstała wlewka krystalicznego krzemu jest następnie drobno krojona w postaci wlewka, który jest znany jako wafel krzemowy. Wlewek ten jest następnie przekształcany w komórkę.
W procesie Czochralskiego powstają duże cylindryczne wlewki. Z wlewków wycina się cztery boki w celu uzyskania wafli krzemowych. Znaczna ilość oryginalnego krzemu kończy się jako odpad.

Polikrystaliczny

Panel Polikrystaliczny to nowsza technologia, a jej proces produkcyjny może być różny.

Polikrystaliczny zaczyna się również jako "nasiono" kryształu krzemowego umieszczone w kadzi ze stopionego krzemu. Jednak zamiast wyciągać nasiona kryształu krzemowego, jak w przypadku Monocrystalline, kadzi z krzemememem po prostu pozwala się schłodzić. To właśnie tworzy charakterystyczne krawędzie i ziarna w ogniwie słonecznym.

Komórki polikrystaliczne były wcześniej uważane za gorsze od monokrystalicznych, ponieważ były nieco mniej wydajne. Jednak ze względu na tańszą metodę ich produkcji - w połączeniu z tylko nieznacznie niższą wydajnością - stały się one obecnie dominującą technologią na rynku mieszkaniowych paneli słonecznych.

U podstaw nowego rekordu w produkcji wielokrystalicznych ogniw słonecznych typu  leży ciągła poprawa jakości płytek pultykrystalicznych, która w ciągu ostatnich 5 lat przyczyniła się do przesunięcia standardowych 60 ogniw pultykrystalicznych z 240W do 300W.
Ogniwa polikrystaliczne są obecnie bardzo zbliżone pod względem wydajności do ogniw monokrystalicznych.

Panele cienkowarstwowe

Panele cienkowarstwowe to zupełnie inna technologia niż panele mono i polikrystaliczne. Są one nową technologią w porównaniu z komórkami mono- i polikrystalicznymi i nie byłyby uważane za technologię dojrzałą, ponieważ w ciągu najbliższych 10 lat spodziewane są znaczne usprawnienia w tej technologii.

Panel cienkowarstwowy można zidentyfikować jako posiadający intensywnie czarny kolor.
Panele cienkowarstwowe wykonywane są poprzez osadzanie substancji fotowoltaicznej na stałej powierzchni jak szkło. Stosowana substancja fotowoltaiczna jest różna i z powodzeniem zastosowano wiele kombinacji substancji.

Panele cienkowarstwowe cieszą się opinią "najgorszych" spośród technologii paneli słonecznych, ponieważ mają najniższą wydajność. Dzieje się tak jednak tylko dlatego, że mają one niższą sprawność energetyczną, co oznacza tylko, że przy tej samej ilości energii potrzebują najwięcej miejsca. Ponieważ stają się one najtańszymi panelami do produkcji z powodu niskich kosztów materiałowych wymaganych dla cienkiej warstwy, szybko stają się one bardziej ekonomicznymi typami paneli.

Jeszcze kilka lat temu wydajność cienkowarstwowych paneli była jednocyfrowa. Ostatnio jednak naukowcy osiągnęli 23,4% efektywności w przypadku prototypów cienkowarstwowych. Tymczasem panele cienkowarstwowe, które są dostępne na rynku, są zazwyczaj w przedziale 10-15%.
Oczekuje się, że w latach 2020-2025 rynek cienkowarstwowych paneli fotowoltaicznych będzie rósł w tempie 23% rocznie.