Fotovoltaični moduli: konstrukcija in vrste. Fotovoltaični trg se dinamično razvija. Obstaja veliko fotovoltaičnih panelov, proizvedenih v različnih tehnologijah. Razlikujejo se po materialih, uporabljenih pri izdelavi, električni zmogljivosti in cenah.

Fotovoltaični moduli (paneli) so pravokotne oblike dimenzij 100 x 165-170 cm. Znotraj okvirja je plast celic iz silicija, prevlečena s folijo in prekrita s steklom. Steklo naj bo čim bolj svetlo, da dobro absorbira sončno sevanje. Antirefleksni premazi se običajno uporabljajo za zmanjšanje bleščanja.

Velikost posamezne fotovoltaične celice je približno 15 x 15 cm. En modul je sestavljen iz 60 celic, standardno razporejenih v šestih vrstah po 10. Na trgu lahko najdete tudi fotovoltaične panele sestavljene iz 48 ali 72 celic, ki se razlikujejo po velikosti in moči. Ker je moč sončne celice vsota moči vseh njenih celic, teh treh skupin plošč ne bi smeli primerjati.

Konstrukcija fotovoltaičnih modulov

Fotovoltaični modul ima večplastno strukturo. Najpomembnejša je tanka, približno 0,2-milimetrska plast kristalnega silicija, ki je obojestransko prevlečena z EVA folijo. Z zgornje strani je modul prekrit s kaljenim steklom, odpornim na udarce. Pod spodnjo plastjo folije je ojačitvena plastična podloga. Celotno pokriva ogrodje iz aluminija, odpornega na obremenitve in vremenske vplive. Kristalne celice so povezane s tokovnimi vodniki (zbiralkami - zbiralkami). Preko žic s solarnimi konektorji se odvaja v električni sistem.

Vrste solarnih modulov

Najbolj priljubljene so debeloslojne silicijeve fotovoltaične celice. Lahko so dveh vrst: monokristalni ali polikristalni. Imajo dobro energetsko učinkovitost in takšne cene, da se izplača iz njih zgraditi inštalacije. Pomembna je tudi njihova visoka vzdržljivost in dovolj dolgo ohranjanje visoke učinkovitosti. Gre za delujoč in perspektiven segment trga fotovoltaike, zato se intenzivno razvija. Na trgu prevladujejo monokristalni moduli, ki so bolj učinkoviti. Številni proizvajalci uvajajo nove modifikacije za doseganje večje učinkovitosti, daljše zmogljivosti in boljše uporabnosti. Poleg njih bomo našli tankoplastne module (iz silicija ali drugih materialov, kot je kadmijev telurid), perovskitne module (iz anorganskih kemičnih spojin) in celo z uporabo organskih materialov. Vendar so te tehnologije še vedno neprimerne za množično uporabo zaradi nizke učinkovitosti, visokih proizvodnih stroškov in relativno kratke življenjske dobe.

Monokristalni fotovoltaični moduli

Monokristalni fotovoltaični moduli imajo izkoristek 19-20%. Obstajajo tudi takšni s 25-odstotnim izkoristkom, ki pa so zelo dragi. Na trgu najdemo monokristalne fotovoltaične module z nazivno močjo nad 350 Wp. Uporabljajo se lahko za izdelavo učinkovitejše instalacije z manjšo površino kot polikristalne celice.

Monokristalni fotonapetostni paneli so bolj učinkoviti, ker proces generiranja električne energije poteka znotraj posameznih kristalov, ki sestavljajo posamezne celice. V polikristalnih modulih je gibanje elektronov manj učinkovito, ker so posamezni kristali manjši in je celica izrezana iz bloka, sestavljenega iz številnih kristalov. Pomembna je tudi metoda izdelave kristalov silicija. V monokristalni različici material doseže višjo stopnjo čistosti, kar pripomore k večji učinkovitosti.

Proizvodnja monokristalnih celic je dražja od polikristalnih celic, zato so tudi njihove cene višje. Monokristalne celice so temno modre, mornarsko modre in celo črne. Odlikuje jih romboidna oblika - kvadrat z odrezanimi vogali.

Polikristalni fotovoltaični moduli

Polikristalni fotovoltaični moduli so zaradi načina izdelave značilne modre barve. Posamezna celica je kvadratne oblike, ker je izrezana iz kubičnega bloka kristalnega silicija. Polikristalne celice dosegajo izkoristek 15-16%, najboljše pa celo 18-19%. Zato imajo paneli iz njih nižjo nazivno moč (do cca. 300 Wp) kot tisti iz monokristalnih celic. Za konfiguracijo napeljave z določeno močjo je potrebnih več takih modulov. Čeprav so polikristalni fotovoltaični moduli manj učinkoviti, je vredno razmisliti o njihovi uporabi tam, kjer površina, na katero se lahko namestijo, ni omejena.Prav tako je treba izračunati, koliko boste morali plačati za pridobitev določene moči fotovoltaične instalacije iz polikristalnih modulov.

Kakšne module izbrati za fotovoltaično instalacijo: pomembni parametri plošče

Pri izbiri modulov za fotovoltaično instalacijo vas ne vodijo samo njihovi tipi, temveč predvsem tehnični parametri. Najpomembnejši med njimi sta moč in učinkovitost. Moč fotonapetostnih panelov se določa z enoto Wp (Watt peak), ki je največja moč, ki jo celica lahko doseže v testnih pogojih. Zmogljivost (učinkovitost) fotovoltaičnih modulov je odvisna od njihovega tipa in uporabljenih konstrukcijskih rešitev. Zmogljivost modula se s staranjem zmanjšuje (življenjska doba). Pravi izziv za proizvajalce je torej razširiti visoko učinkovitost fotovoltaičnih celic.

Za kaj lahko porabite energijo iz fotovoltaične naprave? Stroškovno učinkovite rešitve>

Sonček

V nasprotju s tem, kar bi laično pričakovali, se moč fotonapetostnih modulov zmanjšuje z naraščajočo temperaturo zraka. Fotovoltaika najbolje deluje pri nizkih temperaturah, vendar z dobro sončno svetlobo. Moč modulov testiramo pri temperaturi 25oC, na sončnih strešnih pobočjih pa je poletna temperatura lahko precej višja. Zato je pomemben parameter tudi temperaturni koeficient moči, ki pove, za koliko odstotkov se zmanjša moč modula z vsako stopinjo dviga temperature nad testno vrednostjo - 20oC. Nižje ko je razmerje, bolje je.

fotovoltaični moduli PERC in PERT

Moduli s pasivno zadnjo celico (PERC) imajo dodatno plast dielektrika na spodnji strani za zmanjšanje privlačnosti elektronov k spodnji elektrodi. Spodnja pasivacija povzroči, da se sončni žarki odbijajo nazaj v celico. PV paneli s PERC tehnologijo - z dodatnim spodnjim slojem z veliko majhnimi luknjami - omogočajo električno povezavo med zgornjim in spodnjim delom celice.Njihova prednost je v tem, da bolje izkoriščajo dolgovalovno infrardeče sevanje, kar jim omogoča učinkovitejše delo – predvsem pri manj sončne svetlobe.

Kako do finančne podpore za naložbe v fotovoltaiko>

Inovativna in še bolj električno učinkovita rešitev v primerjavi s PERC je PERT (Passivated Emitter Rear Cell Totally Diffused), pri kateri v pasivizacijski plasti ni lukenj, ampak je ta popolnoma razpršena. Taka pasivacijska plast ne prepušča elektronom uhajanja, ampak jih prisili, da se odbijejo od dna in ponovno krožijo v celici. Tako je rekuperacija odbitega sevanja še učinkovitejša kot pri raztopini PERC, ki poveča učinkovitost celice.

Bifacial - dvostranski aktivni fotovoltaični moduli

Pri dvostranskih aktivnih modulih celica absorbira svetlobo z obeh strani, ne samo na vrhu, ampak tudi odbija od spodaj.Aktivnejše delo fotonov spodbuja večjo proizvodnjo električne energije, zato imajo takšne celice več moči. Da bi to dosegli, mora biti plošča od spodaj prozorna – pokrita je s steklom ali primerno folijo.

Fotovoltaične celice: sestavljanje po korakih>

Dvostranski aktivni fotovoltaični paneli zahtevajo tudi ustrezen način pritrditve. V standardnih situacijah ne bodo delovale, vendar se splača poseči po njih, ko morajo biti plošče zaradi lokacijskih pogojev na parceli postavljene v smeri vzhod-zahod. Nato lahko module namestite navpično za proizvodnjo električne energije zjutraj in zvečer. Dvostranske plošče se najbolje uporabljajo v prostostoječih strukturah na tleh. Postavljeni morajo biti dokaj pokončno, da jim ne zasenčijo hrbta.

Kategorija:

Obnova