Panele fotowoltaiczne full black. 5 powodów, by je wybrać
Niezawodna praca, wysoka wydajność i trwałość ‒ to najczęstsze parametry brane pod uwagę przy wyborze paneli fotowoltaicznych. Wśród indywidualnych inwestorów coraz większa jest też grupa tych, dla których ważna jest wysoka estetyka montowanej na dachu instalacji.
Poznaj pięć powodów, dla których warto wybrać panele monokrystaliczne full black.
Półprzewodniki w panelach PV
Krzem, zaraz po tlenie, to drugi najbardziej rozpowszechniony pierwiastek na naszej planecie, stanowiący ok. 27% jej całkowitej masy. Jest materiałem zaliczanym do półprzewodników, co oznacza, że jego zdolność przewodzenia prądu elektrycznego (rezystywność) sytuuje się pomiędzy izolatorami (np. dielektryki) a przewodnikami (metale). Rezystywność półprzewodników nie jest wartością stałą i może ulegać zmianom w znacznym zakresie pod wpływem czynników zewnętrznych (np. temperatury, oświetlenia) lub domieszek innych substancji.
Kryształy krzemu są jednymi z najczęściej wykorzystywanych półprzewodników w produkcji ogniw fotowoltaicznych. Ich komercyjna popularność wynika przede wszystkim z korzystnej relacji ceny do oferowanej jakości, wydajności i niezawodności.
Rodzaje paneli fotowoltaicznych z ogniwami krzemowymi
Dostępne na rynku panele fotowoltaiczne (określane niekiedy skrótem PV) z ogniwami na bazie krzemu można podzielić, ze względu na typ użytego półprzewodnika.
Wyróżniamy 3 typy:
-
panele monokrystaliczne
rozpoznawalne na pierwszy rzut oka po głębokiej, czarnej barwie. Wytworzony (zazwyczaj metodą Czochralskiego) monokryształ krzemu jest laserowo cięty na cienkie płytki. Panele monokrystaliczne charakteryzuje największa sprawność, osiągają w testach laboratoryjnych wartości rzędu 16-22%. Ich zaletą jest również sięgająca 30 lat żywotność oraz najmniejszy spośród paneli krzemowych spadek mocy nominalnej wraz z upływem czasu. Główną wadą tego typu ogniw wciąż jest ich cena, zauważalnie wyższa od ceny paneli polikrystalicznych. Dobra wiadomość jednak jest taka, że spada ona systematycznie, wraz z udoskonalaniem technologii produkcji oraz wzrostem popularności instalacji fotowoltaicznych.
-
panele polikrystaliczne
wytwarzane w starszej technologii z wielu kryształów krzemu. Charakteryzuje je intensywny, niebiesko-granatowy kolor, dodatkowo podsycany zastosowaną powłoką antyrefleksyjną. Są tańsze od paneli monokrystalicznych, a ich wydajność jest niższa i waha się zazwyczaj w przedziale 14-18%. W praktyce oznacza to, że do uzyskania instalacji PV o podobnej mocy, musimy użyć ich więcej niż paneli monokrystalicznych – tym samym różnica cenowa zaczyna się zacierać. Panele polikrystaliczne zazwyczaj objęte są również krótszą gwarancją, a ich wytrzymałość mechaniczna jest niższa. Z tych powodów z ich produkcji czołowi dostawcy zaczęli się stopniowo wycofywać, co tym bardziej przemawia za montażem modułów monokrystalicznych w instalacjach PV.
-
panele amorficzne
mają kolor zbliżony do paneli polikrystalicznych, jednak wytwarza się je z krzemu niekrystalicznego (amorficznego). Są lekkie, elastyczne, stosunkowo wytrzymałe mechanicznie oraz tanie. Ich wadą jest jednak dość niska sprawność (rzędu 6-10%) oraz żywotność niższa od paneli monokrystalicznych. Znajdują zastosowanie w zasilaniu niewielkich urządzeń elektronicznych (np. kalkulatorów) oraz w wielkich farmach fotowoltaicznych, natomiast w domowych czy firmowych instalacjach PV są bardzo rzadko wykorzystywane.
Sprawność modułów PV i wydajność fotowoltaiki
Sprawność paneli fotowoltaicznych to parametr informujący, jaki procent padającej na ogniwa energii słonecznej zostanie przez nie przekształcony w energię elektryczną. Producenci modułów wyliczają go według określonych wzorów w warunkach laboratoryjnych, na podstawie tzw. Ustandaryzowanych Warunków Testowych (z ang. Standard Test Conditions – STC). Oznacza to temperaturę ogniwa równą 25°C, brak wiatru i promieniowanie o sile 1000W/m2. Sprawność paneli PV to jeden z ważniejszych parametrów ich oceny, jednak – jak łatwo się domyśleć – znacząco odbiegający od stale zmieniających się warunków ich rzeczywistej pracy.
Sprawności paneli nie należy mylić z wydajnością całej instalacji fotowoltaicznej. Ten drugi termin obejmuje cały „zestaw”, w skład którego wchodzą również inwerter (falownik)‒ zmieniający wytworzony w panelach prąd stały (DC) na płynący w naszych gniazdkach prąd zmienny (AC) oraz przewody przyłączeniowe, konstrukcja wsporcza i inne elementy montażowe. Oprócz odpowiednio dobranych i skonfigurowanych urządzeń, na wydajność instalacji fotowoltaicznej znacząco wpływa poziom nasłonecznienia, temperatura czy intensywność wiatru (zbyt mocno nagrzane panele tracą dużo na sprawności).
Dlaczego warto wybrać panele monokrystaliczne?
Bazą do produkcji ogniw monokrystalicznych są cienkie płytki (wafle) o grubości 200-300 μm (mikrometrów), cięte laserowo z bloku czystego krzemu, a następnie polerowane do osiągnięcia oczekiwanego poziomu gładkości. Wafle takie są półprzewodnikami typu p (dodatnimi). Poprzez nałożenie cienkiej warstwy fosforu na jednej stronie płytki uzyskuje się obszar typu n (ujemny), natomiast w miejscu styku dwóch typów półprzewodników tworzy się złącze p-n. Aby powierzchnia wypolerowanej płytki jak najmniej odbijała promienie słoneczne, pokrywa się ją warstwą przeciwodblaskową. Kolejne etapy procesu produkcyjnego to naniesienie ścieżek prądowych, najczęściej wykonanych z cienkich pasków folii aluminiowej oraz hermetyczne zaklejenie całego ogniwa specjalną warstwą folii organicznej EVA. Zabezpieczone w ten sposób moduły stają się bardzo odporne na wilgoć, opady i niekorzystne warunki atmosferyczne.
Jak już wspomnieliśmy, panele z ogniwami fotowoltaicznymi na bazie krzemu monokrystalicznego charakteryzuje najwyższa sprawność i żywotność spośród wszystkich ogniw krzemowych. Ich cechą charakterystyczną jest też czarna barwa, wynikająca ze sposobu, w jaki światło słoneczne oddziałuje z tym pierwiastkiem. Czarne ogniwa efektywniej pochłaniają padające na nie promienie słoneczne. Dzięki temu możliwe jest wykorzystanie mniejszej liczby paneli PV do uzyskania tej samej mocy niż w przypadku technologii opartej na krzemie polikrystalicznym. Jest to szczególnie istotne w przypadku budynków o bardziej skomplikowanej geometrii dachu, gdzie ciężko wygospodarować powierzchnię o odpowiedniej wielkości i zarazem korzystnej orientacji względem Słońca.
Panele full black – 5 powodów, dla których warto je mieć
Stosunkowo nową, ale wartą uwagi grupą paneli monokrystalicznych są tak zwane panele full black. Oprócz zalet ogniw wykonanych z pojedynczego kryształu krzemu jest ich nietuzinkowy, elegancki wygląd. Powierzchnia w kolorze głębokiej czerni, w zestawieniu z czarnymi ramkami oraz czarnym laminatem (podkładem) prezentuje się zdecydowanie lepiej niż podzielone siatką panele tradycyjne.
Panele fotowoltaiczne full black są niestety nieco droższe od paneli klasycznych o podobnej mocy. Poniżej prezentujemy jednak pięć powodów, dla których warto nie zniechęcać się wyższą ceną i zdecydować na wybór wersji full black:
Dlaczego warto?
-
Wysoki poziom estetyki
na czarnej dachówce panele tego typu są prawie niewidoczne, co pozwala zachować pełną estetykę budynku i wpisuje się w modny obecnie trend minimalizmu. Pamiętać trzeba jednak, że do osiągnięcia oczekiwanego efektu wizualnego potrzebna będzie również konstrukcja wspierająca w tym samym kolorze.
-
Większa wydajność i sprawność
wykorzystanie jako półprzewodnika krzemu monokrystalicznego sprawia, że panele full black potrafią generować znacznie więcej energii elektrycznej z tej samej powierzchni niż starsze typy ogniw krzemowych, zwłaszcza wykonanych z krzemu polikrystalicznego. Czarne moduły PV są też bardziej wydajne wieczorami i przy dużym zachmurzeniu. Potrzebują bowiem mniej światła do generowania energii elektrycznej. Wszystko to przekłada się na znacznie większe uzyski w skali roku, znacząco zmniejszając rachunki za prąd.
-
Długa gwarancja utrzymania mocy w trakcie użytkowania
moduły fotowoltaiczne full black to wydajny, wysokiej jakości produkt klasy premium. Nie dziwi więc, że standardem jest co najmniej 25-letnia gwarancja utrzymania mocy, nierzadko z możliwością jej przedłużenia oraz rozbudowany serwis posprzedażowy.
-
Nowoczesna i dopracowana technologia
nowoczesne panele monokrystaliczne bezproblemowo współpracują ze wszystkimi typami inwerterów. Fakt ten może okazać się istotny w przypadku ewentualnej modernizacji lub rozbudowy instalacji fotowoltaicznej.
-
Samooczyszczająca się i bezobsługowa instalacja
panele monokrystaliczne full black, jeżeli są poprawnie zamontowane, praktycznie nie będą wymagały obecności serwisanta. Kurz i większość osadzających się zabrudzeń „spłynie” wraz z deszczem lub topniejącym śniegiem. Mycie jest w przypadku tego typu paneli czynnością okazjonalną, np. konieczność usunięcia ptasich odchodów. Bezobsługowość instalacji dotyczy również wykorzystywanych inwerterów – ewentualne nieprawidłowości ich pracy mogą być diagnozowane zdalnie przez serwisanta za pomocą sieci internetowej.
Panele fotowoltaiczne full black – podsumowanie
Zyskujące popularność moduły PV full black potrafią doskonale wkomponować się w ciemne pokrycia dachowe. Są wartą rozważenia alternatywą dla osób ceniących wysoką estetykę budynku, którym klasyczne wersje paneli fotowoltaicznych nie przypadły do gustu.
Zastosowana technologia monokrystaliczna sprawia, że full black to również najwyższa sprawność spośród wszystkich typów ogniw krzemowych oraz bardzo wysoka, sięgająca 30 lat trwałość. Zakładając, że czas zwrotu inwestycji wyniesie około 10 lat – zyskujemy co najmniej 20 lat darmowej energii elektrycznej. Nie wolno jednak zapominać, że jakość paneli, nawet jeżeli są one full black, to nie jedyny element decydujący o wydajnej pracy i długowieczności instalacji fotowoltaicznej.
Bardzo istotny jest ich poprawny, zgodny ze sztuką montaż z wykorzystaniem dobrej klasy okablowania i podzespołów. Montaż musi być oczywiście poprzedzony gruntową analizą potrzeb użytkownika, a następnie sporządzeniem projektu, uwzględniającego lokalne warunki klimatyczne, orientację i kąt nachylenia dachu względem Słońca, jego powierzchnię, nośność oraz wiele innych.
Dopiero zsumowanie wszystkich tych elementów pozwala na kompleksową realizację instalacji gwarantującej długą, bezawaryjną pracę i szybki zwrot zainwestowanych w nią pieniędzy.
Czytaj również: Systemy fotowoltaiczne bezpieczne w każdym detaluMasz pytania?
Potrzebujesz więcej informacji? Skontaktuj się z nami
