Z czego wykonane są panele fotowoltaiczne i jak działają?
Ogniwa słoneczne wykonane są głównie z krzemu, pierwiastka chemicznego o właściwościach przewodzących. Ekspozycja na światło zmienia właściwości elektryczne krzemu, który generuje prąd elektryczny.
Ogniwo to mały kwadrat z krzemu (około 6” x 6” lub 5” x 5”) z elektrycznymi płytkami stykowymi na powierzchni.
Panele słoneczne powstają poprzez ułożenie siatki tych ogniw na ochronnej podkładce i przykrycie ich szkłem z przodu.
Aby zapewnić zasilanie typowego domu lub biura, potrzeba wielu paneli. Zbiór paneli w systemie nazywa się tablicą. Panele podłączone do tego samego falownika nazywane są zbiorczo ciągiem paneli. (Inwertery mają maksymalny rozmiar łańcucha, górny limit liczby paneli, które mogą obsługiwać.)
Na przykład możesz mieć system z trzema falownikami obsługującymi trzy ciągi po 10 paneli każdy, które razem tworzą układ składający się z 30 paneli.
Jak długo wytrzymują panele słoneczne?
Opierając się na różnych producentach, zapewniają one gwarancję co najmniej 80% wydajności przez 20-25 lat w ramach tej gwarancji na panele słoneczne .
Nawet gdy gwarancja dobiegła końca, panele po prostu pracują ze zmniejszoną wydajnością. Na przykład panel o mocy znamionowej 320 watów nadal będzie wytwarzał 256 watów mocy wyjściowej po 25 latach.
Panele wydają się być wyjątkowo niezawodne. Badanie przeprowadzone przez NREL (Krajowe Laboratorium Energii Odnawialnej) wykazało, że ponad 75% paneli przekroczyło okres gwarancji. Jednak inne części, takie jak falowniki i akumulatory, mają krótszą żywotność. Części te należy wymienić przynajmniej raz przez cały okres użytkowania, a wymiany te należy uwzględnić w całkowitych kosztach przez cały okres użytkowania systemu.
Falowniki objęte są gwarancją od 5 do 10 lat w zależności od producenta. Można zatem śmiało stwierdzić, że falownik należy wymienić raz lub dwa razy w okresie eksploatacji systemu. Akumulatory kwasowo-ołowiowe zwykle wytrzymują 3–7 lat, w zależności od tego, jak dobrze są konserwowane. Gwarancja na baterie litowe wynosi 3–10 lat.
Jak duże są panele słoneczne?
Panele występują w dwóch standardowych konfiguracjach: 60-ogniwową i 72-ogniwową. Panele 60-ogniwowe mają wymiary 39 na 65 cali, a panele 72-ogniwowe mają wymiary 39 na 77 cali. W rzeczywistości wymiary te mogą się różnić nawet o cal, ponieważ producenci stosują różne rozmiary ramek. Jednak układy ogniw 60 i 72 są ujednolicone w całej branży. Istnieją również mniejsze opcje do użytku w pojazdach kempingowych/mobilnych, a niektóre firmy eksperymentują z większymi panelami 96-ogniwowymi, ale te rozmiary nie są obecnie na tyle powszechne, aby można je było ujednolicić.
Jakie rodzaje paneli słonecznych są dostępne na rynku?
Na rynku dominują dwie uznane technologie ogniw: monokrystaliczne i polikrystaliczne ogniwa słoneczne ( w skrócie mono i poli ).
Ogniwa mono są wycinane z jednego źródła krzemu, natomiast ogniwa poli powstają w wyniku zmieszania wielu kawałków krzemu w jednym ogniwie.
Ponieważ skład ogniw poli jest mniej „czysty”, są one średnio nieco mniej wydajne. Nie jest to jednak sztywna zasada, ponieważ na wydajność ogniw słonecznych wpływają również inne czynniki.
Jak mierzona jest wydajność paneli słonecznych?
Pojęcie wydajności paneli słonecznych jest często źle rozumiane. Większość paneli ma sprawność w przedziale 15-25%, co bez kontekstu brzmi naprawdę nisko.
Niektórzy słyszą to i myślą, że z panelu dostają tylko 20% produkcji? „To brzmi jak marnotrawstwo”. Założono, że 100-watowy panel będzie wytwarzał jedynie 20 watów mocy, ale nie to mamy na myśli, mówiąc o wydajności.
W rzeczywistości stopień efektywności mierzy, jaka część potencjalnej energii słonecznej jest przekształcana w energię słoneczną. Używając tego samego przykładu, 100-watowy panel o sprawności 20% pochłonie 20% potencjalnych 500 watów ciągłej mocy pochodzącej ze słońca.
Nie przejmuj się zbytnio wydajnością panelu. Jedyną prawdziwą zaletą bardziej wydajnych paneli jest to, że mieszczą one więcej energii słonecznej na mniejszej przestrzeni. Panele o wysokiej wydajności mają znaczenie, jeśli system próbuje się zbudować na małej przestrzeni, ale nie ma nic złego w zbudowaniu większego układu z mniej wydajnymi panelami. Ta ostatnia opcja zazwyczaj zmniejsza całkowity koszt systemu (ponieważ mniej wydajne panele mają niższy koszt w przeliczeniu na wat, przy wszystkich innych czynnikach niezmiennych).
