Na polskim i europejskim rynku dominują dzisiaj następujące rodzaje ogniw fotowoltaicznych:

·    polikrystaliczne: sprawność – 13 do 19,5 proc.; żywotność – po 25-30 latach pracy tracą ok. 20 proc. mocy; zalety - wysoka sprawność; wady – wpływ zacienienia na moc instalacji.
·    monokrystaliczne: sprawność – od 14 do 20 proc.; żywotność – po 25-30 latach pracy tracą ok. 20 proc. mocy; zalety - wysoka sprawność; wady – wysoka cena, wpływ zacienienia na moc instalacji.
·    cienkowarstwowe: sprawność – od 6 do 11 proc.; zalety – niższa cena, wysoka odporność na zacienienie; wady – drogie inwertery, krótka żywotność, duży ciężar modułów, niższy całoroczny uzysk energii.

Panele pv polikrystaliczne

Są to panele fotowoltaiczne, składające się z modułów wykonanych z wielu kryształów krzemu. Taka struktura modułów jest znacznie łatwiejsza i tańsza do uzyskania, w porównaniu do np. paneli monokrystalicznych, przekłada się ona jednak na niższą sprawność modułów.

Obecnie należą do najbardziej popularnych paneli pv. Ich duży udział w rynku (stanowiący obecnie około 62 proc.) przekłada się na dużą liczbę producentów ze znacznym doświadczeniem, co daje duże pole manewru przy zakupie oraz pewność, że kupujemy sprawdzoną technologię. Dominującą rolę wśród producentów paneli polikrystalicznych mają przedsiębiorcy z Chin, spośród których największą produkcją może pochwalić się Yingli Solar i Trina Solar.

Panele pv monokrystaliczne

W odróżnieniu od paneli polikrystalicznych składają się z modułów fotowoltaicznych zbudowanych z pojedynczych kryształów krzemu. Wykorzystanie monokryształów krzemu umożliwia uzyskanie dużej sprawności konwersji energii słonecznej w energię elektryczną osiągającą, w przypadku obecnie produkowanych na skalę przemysłową modułów, nawet do 25 proc.

Nie zawsze jednak przekłada się to na większą sprawność całego panelu. Wynika to z faktu, że ze względu na ograniczenia technologiczne poszczególne moduły mają kształt wielokątów i nie są w stanie pokryć całej powierzchni. Jednakże, podobnie, jak panele polikrystaliczne, cieszą się one dużą popularnością (stanowiąc 24 proc. rynku) i są produkowane przez wielu producentów, wśród których tak jak w przypadku paneli polikrystalicznych dominują potentaci z Państwa Środka tacy jak Yingli Solar.

Panele pv cienkowarstwowe

Do tej grupy ogniw zalicza się panele: z krzemu amorficznego, CdTe, CIS i CIGS.

Panele te łączy, z punktu widzenia konsumenta, przede wszystkim niższa cena. Przekłada się na nią, niestety, również niższa sprawność. Nie są one aż tak podatne na wysokie temperatury, przez co w miesiącach letnich spadek ich sprawności nie będzie odczuwalny. Wymagają jednak do poprawnego działania droższej instalacji wyposażonej np. w inwerter transformatorowy galwanicznie izolowany.

Wśród paneli cienkowarstwowych, szczególnie w starszych modelach, możliwe jest występowanie korozji TCO, która charakteryzuje się ich mętnieniem, a przez to spadkiem sprawności. Obecnie nie cieszą się one dużą popularnością i stanowią około 14 proc. rynku.

Wybór i warunki

Przy planowaniu inwestycji należy brać pod uwagę przede wszystkim:
·    awaryjność paneli - odporność na zacienienie, uszkodzenia mechaniczne czy podwyższone temperatury.
·    temperaturowy współczynnik mocy (Temperature Coefficient of Power), pozwalający określić spadek wydajności paneli w czasie występowania podwyższonej temperatury.
·    spadek mocy maksymalnej z upływem lat
·    moc uzyskiwana w mniej sprzyjających warunkach – czyli w warunkach rzeczywistych, a nie idealnych, jakie podaje producenci urządzeń.

Istotnym warunkiem, który trzeba brać pod uwagę przy wyborze technologii pv są strefy zacienienia. W tym przypadku panele wykonane z krystalicznego krzemu są obciążone najbardziej, gdyż cień działa na nie wybitnie niekorzystnie.

Ogniwa krystaliczne połączone są w panelach fotowoltaicznych w sposób szeregowy (+ do -), co sprawia, że cały szereg pracuje tak, jak najsłabsze ogniwo. Dlatego w sytuacji, gdy moduł fotowoltaiczny jest zacieniony nawet częściowo, wówczas istnieje niebezpieczeństwo, że cały panel fotowoltaiczny będzie pracował tak, jak zacieniony obszar.

Chcąc zniwelować niekorzystne skutki, jakie powoduje zacienienie, stosuje się tzw. diody bocznikujące, które w pewnym stopniu niwelują negatywny wpływ padających cieni.

Rzetelna firma najważniejsza

Decydującym elementem przy zakupie instalacji jest dochowanie należytej staranności przy wyborze firmy oferującej sprzedaż i montaż instalacji. Istotnym elementem instalacji jest falownik, wiodącym technologicznie są rozwiązania zachodnie, głównie niemieckie. Ważnym jest również projekt oraz staranny i poprawny dobór pozostałych elementów składowych instalacji, gdyż zakłada się technologiczną żywotność instalacji nie mniejszą niż 25 lat.

Nie da się dzisiaj jednoznacznie stwierdzić, która z technologii pv, obecna na rynku, jest najkorzystniejsza. Wszystko zależy od indywidualnych wymagań klienta, stanu jego portfela, usytuowania domu na działce, a także parametrów poszczególnych modeli oferowanych przez producentów.

Rzetelność firmy sprzedającej i montującej urządzenia wydają się być kluczowe, bardziej od zastosowanej technologii panelu. Przy doborze systemu fotowoltaicznego, warto sugerować się dziennym profilem zużycia energii elektrycznej oraz charakterystyką obiektu. Czasami systemy fotowoltaiczne ustawione w kierunku wschodnio-zachodnim mogą się okazać znacznie korzystniejsze niż południowe systemy, do których przywykliśmy.

Najmniej strat powstaje przy promieniowaniu rozproszonym (dni pochmurne), którego w Polsce mamy wiele, w porównaniu z promieniowaniem bezpośrednim. Są to niuanse, o których inwestor decydujący się na panele pv zostanie poinformowany tylko przez certyfikowanych instalatorów.

Ewa Grochowska

Źródła:

1.    e-fotowoltaika.pl
2.    www.ekolhouse.pl
3.    portalfotowoltaika.pl
4.    www.eco-energia.pl
5.    inzynierpv.pl

Komentarz eksperta:

Biorąc pod uwagę warunki klimatyczne panujące w Polsce, polecam jednak wybór paneli cienkowarstwowych amorficznych. Pomimo ich niższej sprawności uzyskamy lepszy współczynnik zwrotu kosztów pod warunkiem, że zamontujemy je w systemie wyspowym, tzn. niepodłączone do instalacji elektrycznej. Niepotrzebny jest wówczas projekt i odpadają wszystkie koszty obsługi dotacji.

Rafał Matlak – właściciel firmy Klimaterm