Adam Tomasiewicz 6 grudnia, 2021 • 9 min czytania
Facebook LinkedIn
Spis treści

Wszyscy wiemy, że działanie fotowoltaiki opiera się na przetwarzaniu promieni słonecznych w energię elektryczną. Warto jednak przyjrzeć się bliżej temu procesowi. Jak zbudowany jest panel fotowoltaiczny, który stanowi najważniejszy element każdej elektrowni solarnej i na czym opiera się jego działanie?

Czym jest panel fotowoltaiczny

Panel fotowoltaiczny to jeden z najistotniejszych elementów całej instalacji. To w nim zachodzi zjawisko fotowoltaiki, czyli przemiany promieni słonecznych w energię elektryczną. To, ile energii pobierze pojedynczy panel PV, zależy od wielu czynników. Należą do nich m.in. maksymalna moc panela, kąt nachylenia, obecność zacienienia oraz zabrudzenie na powierzchni. Sporo też zależy od jakości jego wykonania.

Aby pokryć zapotrzebowanie danego budynku na prąd, potrzebować będziemy więcej niż jednego panela. Obecnie nie dziwi nikogo widok całego dachu pokrytego panelami. Coraz częściej spotykamy również instalacje gruntowe, gdzie panele montuje się na specjalnej konstrukcji montowanej bezpośrednio na ziemi. Panele fotowoltaiczne zaopatrują dom w energię elektryczną, jak również mogą pośredniczyć w ogrzewaniu wody w gospodarstwie domowym.

Ogniwa, moduły i panele fotowoltaiczne – na czym polega różnica

Przyglądając się budowie paneli PV, trzeba zauważyć, że w omawianym kontekście używa się takich pojęć jak ogniwa, moduły i panele fotowoltaiczne. W obiegowym języku używa się ich zamiennie, dobrze jednak wiedzieć, że wspomniane pojęcia kryją pewne różnice.

Za najmniejszą część systemu PV uznaje się ogniwo fotowoltaiczne. Nazywamy je także ogniwem fotoelektrycznym bądź słonecznym albo po prostu fotoogniwem. To właśnie tutaj zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, a więc wymiana energii słonecznej na elektryczną. Aby owy proces mógł zaistnieć, potrzebne są tzw. półprzewodniki. Dlatego też ogniwo fotowoltaiczne wykonuje się z materiałów półprzewodzących. Zazwyczaj jest to krzem. Stosuje się także german lub selen.

Jeśli połączymy ogniwa fotowoltaiczne, wówczas stworzą one moduł. Znamy kilka rodzajów zestawiania ogniw i tak wyróżniamy łączenia równoległe, szeregowe oraz hybrydowe. Jeden moduł zawiera zazwyczaj 60 ogniw, jednak istnieją rozwiązania z większą bądź mniejszą liczbą ogniw. Wiele zależy od dostępnej powierzchni na dachu, jak również zapotrzebowania danego obiektu na moc.

W teorii zestawienie kilku modułów tworzy panel fotowoltaiczny. Bardzo często spotykać będziemy się jednak z zamiennym stosowaniem obu pojęć. Warto zatem pamiętać, że moduł i panel traktowane są przez wielu jako synonimy, ale oba pojęcia przy dokładniejszej analizie nie są tożsame.

Jak zbudowany jest panel fotowoltaiczny i jak działa

A zatem panel fotowoltaiczny to zestaw ogniw, które przy odpowiednim połączeniu tworzą moduł fotowoltaiczny. Z kolei panel fotowoltaiczny składa się z połączonych ze sobą modułów. Zarówno liczba ogniw, jak i liczba modułów, a tym samym paneli może się różnić w zależności od zapotrzebowania na moc, ale nie tylko. Całkiem sporo zależy również od ich budowy oraz wykorzystanych w nich materiałów półprzewodzących.

Warto pamiętać, że oprócz wspomnianych wyżej ogniw oraz modułów panele PV posiadają także inne elementy. Istotną rolę odgrywają zabezpieczenia przed działaniem czynników pogodowych czy zabrudzeniami. Dlatego panele PV pokrywa się hartowaną szybą, na której umieszcza się specjalne powłoki, dzięki którym część zabrudzeń samoczynnie spływa z powierzchni panela. Aby panele nie poddawały się działaniu wilgoci, stosuje się także folię z tworzywa sztucznego. Ogniwa chronione są także przez folię elektroizolacyjną, pod którą znajduje się aluminiowa rama. Dzięki niej panele stają się wytrzymałe i umożliwiają instalację elementów montażowych.

Jak powstaje prąd w panelach solarnych? Wszystko zaczyna się od ogniw fotowoltaicznych! To one przyjmują energię z promieni słońca. Niezwykle ważną rolę odgrywa tutaj zastosowany półprzewodnik, którym zazwyczaj jest krzem. W wyniku zachodzącej reakcji powstaje napięcie elektryczne. Pozyskana przez panel energia nie nadaje się do zasilania naszych domowych urządzeń. Nie może więc popłynąć do gniazdek elektrycznych. Stąd też uzyskany prąd zwany stałym zostaje przesłany do falownika. Tu następuje zamiana prądu stałego na prąd zmienny. Od tego momentu prąd może już zasilać sprzęty w danym gospodarstwie domowym.

Rodzaje paneli PV

Monokrystaliczne? Polikrystaliczne? A może amorficzne? Każdy, kto rozważa montaż instalacji fotowoltaicznej, prędzej czy później stanie przed tym wyborem. Istnieje kilka rodzajów paneli PV, a wymienione wyżej to te, które cieszą się obecnie największą popularnością. Czym się różnią?

Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne uchodzą za najbardziej wydajne. Tę renomę zawdzięczają pojedynczym kryształkom krzemu, z których wykonane są ogniwa. Panele tego typu posiadają charakterystyczny czarny kolor. Doskonale sprawdzają się na małej powierzchni dachu. Odznaczają się bardzo dużą trwałością. Warto instalować je w miejscach o silnym nasłonecznieniu.

Nieco mniejszą wydajność wykazują panele polikrystaliczne. Moduły wyposażone są w wiele kryształów krzemu. Ten rodzaj paneli łatwo rozpoznamy dzięki błękitnej barwie. Wbrew pozorom mają one swoje zalety. Jedną z nich jest cena. W porównaniu z panelami monokrystalicznymi wypadają o wiele lepiej. Ponadto w naszych warunkach klimatycznych, gdzie słońce często chowa się za chmurami, generują bardzo satysfakcjonujące uzyski. Panele polikrystaliczne lepiej radzą sobie przy słabym nasłonecznieniu.


Rodzaj

PolikrystaliczneMonokrystaliczne

Wygląd

JasnoniebieskiCzarny lub ciemnogranatowy

Ilość kryształów
krzemu

WieleJeden cały

Kształt ogniwa

KwadratowyOśmiokątny

Sprawność

14 – 16%16 – 20%

Moc pojedynczego
modułu

Średnio 270-290 WpŚrednio 300-360 Wp

Powierzchnia instalacji

WiększaMniejsza

Cena

TańszeDroższe

Odporność na temperatury

Niższa odpornośćWyższa odporność

Żywotność

20 – 35 lat25 – 40 lat

Panele fotowoltaiczne amorficzne mimo dość dużej popularności nie cieszą się tak dobrą renomą jak poprzednicy. Ich atutem jest niska cena. Na uwagę zasługuje także ich nieduża waga oraz łatwość montażowa. Jeśli jednak zależy nam na dużej efektywności, ten rodzaj paneli może nie spełnić naszych oczekiwań. Panele amorficzne, chociaż odporne na działanie wysokich temperatur, szybko się zużywają, a ich wydajność dość szybko spada. Dlatego też przed podjęciem ostatecznej decyzji o wyborze paneli fotowoltaicznych, warto skorzystać z porady doświadczonych specjalistów.

Podziel się artykułem:

Facebook LinkedIn

Sprawdź konkretne oferty instalatorów

Porównaj oferty instalatorów z Twojej okolicy i wybierz najlepszą!

Porównaj oferty
  • Sprawdzeni instalatorzy
  • Najlepsze ceny sprzętu
  • Gwarancja satysfakcji

Sprawdź, ile możesz zaoszczędzić!

Skorzystaj z kalkulatora online i zobacz o ile mniej możesz płacić.

Sprawdź obliczenia

Masz pytania? Poproś o pomoc naszego doradcę.

Adam Tomasiewicz

Ekspert ds. fotowoltaiki
  • •  Doświadczenie w branży fotowoltaicznej 7 lat.
  • •  Chętnie odpowiem na wszystkie Twoje pytania.
Umów się na konsultację

Zobacz inne artykuły:

Strona wykorzystuje pliki cookies w celu jej prawidłowego funkcjonowania oraz w celach korzystania z narzędzi społecznościowych (Facebook, Instagram), analitycznych (Google Analytics), marketingowych (Piksel Facebooka). Możesz w każdej chwili określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies we własnej przeglądarce. Jeśli będziesz korzystał z naszej strony bez zmiany w ustawieniach swojej przeglądarki, będziemy zapisywali i uzyskiwali dostęp do tych informacji (cookies) w pamięci Twojego urządzenia końcowego (komputer, telefon itp.) w wymienionych celach. Więcej informacji znajdziesz w naszej Polityce Prywatności i Regulaminie. Czy zgadzasz się na wykorzystywanie plików cookies?