Tipuri de panouri fotovoltaice
Este util să știm ce tipuri de panouri fotovoltaice sunt pentru că fiecare din acestea folosesc tehnologii diferite care au implicatii, atât asupra randamentelor cât si asupra pretului. Un panou care da un randament foarte bun foloseste o tehnologie care este mai costisitoare. In baza cunoasterii acestor aspecte putem evalua in cunostinta de cauză mai multe variante si să alegem in cunostintă de cauză.
In continuare prezentam tipurile de panouri fotovoltaice existente pe piata.
Panourile fotovoltaice monocristaline
Randamentul de conversie a luminii în energie electrică cel mai bun, îl au aceste tipuri de panouri fotovoltaice monocristaline (randamentul sau eficiența ne spun cantitatea energiei electrică obținută pe metru pătrat). Eficiența (randamentul) în captarea energiei solare este crescută, de aproximativ 20 %. O data cu creșterea temperaturii scade randamentul cu aproximativ 0,37-0,39 %/grad Celsius. Deocamdată dispun de tehnologia cea mai avansată. Prețul este mai ridicat, tocmai datorită tehnologiei de realizare. La realizarea lor se folosește un singur cristal de siliciu pur, fapt care le face de un negru intens.
Panourile solare pot fi monocristaline, policristaline și amorfe. Fiecare apelează la tehnologii de fabricație diferite care implica randamente energetice și costuri diferite.
Panourile fotovoltaice policristaline
Se realizează într-o diversitate mare a puterilor de ieșire având randamentul mai scăzut pe unitatea de suprafața cu câteva procente decât panourile fotovoltaice monocristaline. Eficiența (randamentul) panourilor policristaline este de aproximativ 17%. Odată cu creșterea temperaturii randamentul scade cu 0,42% /grad Celsius. Au formă pătrată și sunt compuse din fragmente de siliciu. Dacă spațiul nu este limitat acest tip de panouri reprezintă cea mai bună soluție pentru toate formele de aplicații. Avantajul mare pe care îl au aceste panouri este captarea cu ușurința a luminii solare chiar și când această nu lovește direct pe suprafața acestora, radiația ajungând prin reflexie de pe alte suprafețe.
Panouri fotovoltaice amorfe (sau tip film)
La fabricarea lor se folosește siliconul amorf. Eficiența este semnificativ mai scăzută față de cele monocristaline și policristaline, între 11% și 13 %.
În concluzie:
Tipul Panoului | Eficiența (randamentul) | Captarea luminii solare | Costurile |
Monocristalin | 20 % | buna și la intensitate scazută | cele mai ridicate |
Policristalin | 17 % | cu ușurință chiar dacă impactul nu este direct | calitate-cost, cele mai avantajoase |
Amorf (tip film) | 11 % – 13 % | buna și la intensitate scazută | cele mai mici |
Tabel 1
Se mai pot lua în considerare:
– Panouri fotovoltaice bifaciale (BFC)
Acestea au o eficiență energetică mai mare cu 30% faţă de panourile tradiţionale. Tehnologia care se utilizează la realizarea panourilor permite absorbția radiațiilor luminoase pe ambele fețe, astfel crescând randamentul.
Alt parametru îmbunătățit este timpul de viață. Aceasta a crescut la 35 de ani, față de cele clasice care au 25 de ani.
– Panouri fotovoltaice transparente
Sunt folosite celule solare monocristaline. Au fost gândite pentru înlocuirea materialelor de construcție utilizate la acoperișuri, terase, sere, fațade, luminatoare, garaje sau pergole.
Nu au o putere foarte mare, în schimb sunt interesante, iar din punct de vedere estetic sunt atractive. Se integrează ușor în arhitectură (construcții). Asigură umbra lăsând lumina să tracă și totodată produce energie electrică. Transparență 20%.
– Panouri fotovoltaice PERC (Passivated Emitter Rear Contact)
Modalitatea de producție a modulelor solare cu tehnologie PERC, este similar cu cel al panourilor standard. Panourile ce utilizează celule PERC se bazează tot pe o compoziție de siliciu ce generează un flux de electroni datorită radiației solare primite.
Diferența între celulele PERC și cele ale modulelor obișnuite este în faptul că a fost integrat un strat de pasivare în spatele celulelor solare tradiționale, această ducând la mărirea performanțelor panourilor cu celule PERC inclusiv în situații când intensitatea luminoasă este scăzută sau temperatura ridicată.
Panourile ce utilizează tehnologia PERC sunt deosebit de eficiente, însă, din păcate costurile de producție și prețul au rămas ridicate. Eficiența acestor panouri este cu 15 % mai mare față de a panourilor cristaline și 7 % față de a celor monocristaline.
– Panouri fotovoltaice tip țiglă
„Țigla fotovoltaică” are rol de acoperiș, dar este și o sursă de energie electrică. Sunt durabile și pot asigura energia necesară pentru întreaga locuința. Un dezavantaj mare este faptul că se pot amplasa numai pe acoperiș, iar acesta poate avea o orientare dezavantajoasă. Puterea este aproximativ 15 W/țiglă.
– Panourile solare cu strat subțire (ThinFilm)
Sunt flexibile iar designul este unul plăcut. Au randament bun inclusiv la umbră sau căldura excesivă. Randamentul este mai scăzut decât a celorlalte tipuri prezentate.
– Sisteme de panouri solare hibride
Acestea pot transforma energia solară în electrică dar pot obține și apă caldă. Au în interior serpentine pentru apă. O altă varianta mai recentă are are o construcție în partea de sus unde sunt amplasate și mici centrale eoliene, astfel avem un sistem „trei în unu” , așa putem produce și noaptea, dacă bată vântul.
– Panouri fotovoltaice HALF-CELL
Este o tehnologie modernă. Au cea mai ridicată eficiența si o rezistență scăzută bună la umbrire, motiv pentru care panourile Half-Cell reușesc o captare și producție de energie mai mare față de panourile standard, acestea sunt împărțite în două secțiuni egale, dar independente între ele. Presupunând că o secțiune este umbrită, următoarea poate lucra fără probleme. Modul de conectare a celulelor reprezintă un alt avantaj.
– Panouri fotovoltaice de diferite culori
Sunt și panouri fotovoltaice ce au diverse culori (roșu, verde, gri, etc), această dacă vrem să păstram arhitectură clădirii.
Este important de ințeles că eficiența unei celule solare individuale nu echivalează cu eficiența panourilor solare (modulelor) ca sistem. În timp ce eficiența panourilor solare este în general în jur de 15-20 %, eficiența celulelor solare poate ajunge la 42% în unele cazuri.