Ogniwa fotowoltaiczne
Główną rolę w procesie zamiany promieniowania słonecznego na energię elektryczną odgrywają ogniwa fotowoltaiczne, z których zbudowane są panele PV. Są one wykonane z materiałów półprzewodnikowych, takich jak na przykład krzem. Kiedy światło pada na ogniwo fotowoltaiczne, następuje wybicie elektronów z atomów materiału półprzewodnikowego.
Jeśli przewodniki elektryczne są podłączone do strony dodatniej i ujemnej, tworząc obwód elektryczny, to wówczas elektrony mogą zostać przechwycone w formie prądu elektrycznego. Jak więc można się domyślić, ilość wytworzonego przez moduły fotowoltaiczne prądu zależy od ilości docierającego do nich światła, a także ich mocy i sprawności.
Monokrystaliczne i polikrystaliczne panele PV
W zależności od typu zastosowanych ogniw fotowoltaicznych, panele PV podzielić można na monokrystaliczne lub polikrystaliczne. Pierwszy rodzaj modułów wykazuje większą moc. Wynosi ona od 330 do 500 Wp. Moc paneli polikrystalicznych kształtuje się natomiast na poziomie od 260 do 285 Wp. Co to oznacza w praktyce? Do instalacji fotowoltaiki o preferowanej przez nas mocy potrzeba mniejszej ilości monokrystalicznych paneli PV niż ich polikrystalicznych odpowiedników.
Kolejnym wspomnianym elementem różnicującym obydwa typy paneli PV jest sprawność, definiowana jako zdolność instalacji fotowoltaicznej do przetwarzania promieni słonecznych w energię elektryczną. Monokrystaliczne panele PV w porównaniu do polikrystalicznych posiadają większa sprawność. W ich przypadku wynosi ona średnio 18-20%, a polikrystalicznych 16-19%.
Moduły monokrystaliczne cieszą się również większym zainteresowaniem ze strony inwestorów ze względu na wygląd. Jednolita struktura i ciemna kolorystyka pasują do większości dachów, zapewniając instalacji estetyczny design. Warto również dodać, że moduły polikrystaliczne, z racji stosunkowo wysokich kosztów produkcyjnych, mają coraz mniejszy udział w rynku. Zatem perspektywa ich wymiany w razie awarii w dłuższym okresie czasu może stać się problematyczna.
Istotnym wyróżnikiem wysokiej jakości paneli fotowoltaicznych jest także ich odporność na wysoką temperaturę, która chroni je przed spadkiem wydajności. Zakłada się, że utrata wydajności (Pmax) przy wzroście temperatury nie powinna przekraczać 0,5% / °C.
Inwerter
Kolejny, niezwykle ważny w pracy instalacji PV element, to inwerter. Znany jest on również pod nazwą falownik. Inwerter czuwa nad pracą całego systemu. To jednak nie jedyna jego funkcja. Falownik odpowiada także za przekształcanie prądu stałego (DC) wytwarzanego przez moduły fotowoltaiczne w prąd o napięciu przemiennym (AC). Tylko taki bowiem może być wykorzystany do zasilania różnego rodzaju urządzeń.
W przypadku wyboru falownika należy zwrócić uwagę na dwa parametry – moc oraz sprawność. Moc musi być dostosowana do paneli PV. Szacowanie ułatwia określenie tak zwanego stosunku mocy, który powinien wynosić od 80% do 120%. Z reguły zakłada się, że moc instalowanych modułów fotowoltaicznych powinna być wyższa niż moc inwertera. Natomiast sprawność cenionych na rynku falowników wynosić może nawet 98%. Wszelkie o wiele niższe parametry powinny więc wzbudzić naszą czujność.
Konstrukcja fotowoltaiczna
Fotowoltaika nie może działać bez konstrukcji wspornej. Niezależnie od tego, czy chcemy zamontować panele PV na dachu płaskim, skośnym, na gruncie czy na wiacie fotowoltaicznej Carport, wymagają one bezpiecznego posadowienia na konstrukcji wspornej. Stojąc przed wyborem tego elementu instalacji PV, należy przede wszystkim zwrócić uwagę na materiał, z jakiego jest wykonana.
Z racji ciągłej ekspozycji na słońce, opady czy wiatr, konstrukcja fotowoltaiczna musi być stabilna, solidna i odporna na korozję. Największą popularnością na rynku cieszą się konstrukcje pod fotowoltaikę wykonane z aluminium lub z połączenia stali nierdzewnej i aluminium, a także z wysokogatunkowej stali pokrytej warstwą Magnelisu.
Okablowanie instalacji PV
Ostatni z elementów instalacji fotowoltaicznej to okablowanie. Kupując osprzęt do połączenia poszczególnych paneli PV z inwerterem trzeba pamiętać, że część przewodów będzie na zewnątrz budynku, a część w środku. Z racji tego faktu należy wybierać tylko takie przewody i złącza, które posiadają odpowiednie przekroje, właściwie dostosowane do mocy instalowanej fotowoltaiki.
Należy przy tym również zwrócić uwagę na stopień ich odporności na oddziaływanie różnego typu czynników atmosferycznych. W lecie bowiem instalacje PV narażone są na wysokie temperatury, a w zimie powinny pracować wydajnie nawet przy sporych mrozach.