Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne. Czym się różnią?
Podczas rozważania montażu instalacji paneli fotowoltaicznych dla własnego domu lub przedsiębiorstwa, jedną z decyzji, które musimy podjąć, jest wybór konkretnego rodzaju ogniwa solarnego. Nie jest to oczywiście wiedza, którą musimy posiadać. Eksperci Elektromeks, doradzą nam, która technologia będzie dla nas najbardziej wydajna. Warto jednak wiedzieć, czym są panele fotowoltaiczne i jakie cechy posiadają ich poszczególne rodzaje.
Rodzaje ogniw fotowoltaicznych
Panele fotowoltaiczne, które są podstawą Twojej przyszłej instalacji, składają się z wielu połączonych ze sobą ogniw. Głównym kryterium podziału ogniw fotowoltaicznych są ich generacje. Zasadniczo wyróżniamy dwie główne, w których obrębie istnieją dodatkowe podgrupy. Pierwszą generacją są ogniwa zbudowane z wykorzystaniem krzemu. To one najczęściej są podstawą w instalacjach fotowoltaicznych. Drugą generacją są cienkowarstwowe panele słoneczne, które powstają z innych pierwiastków, takich jak arsenek galu czy dwuselenek indowo-miedziowy. Ich produkcja jest o wiele droższa. Dlatego rzadziej są podstawą w standardowych instalacjach fotowoltaicznych. My skupimy się na tych częściej używanych, należących do pierwszej generacji.
Różnice między panelami mono- i polikrystalicznymi
Zarówno ogniwa mono- i polikrystaliczne zbudowane są z krzemu. Różnica między nimi leży w procesie produkcji. Monokrystaliczne powstają z jednego, rozciągniętego kryształu. Dzięki temu elektrony poruszają się w nim bardziej swobodnie, ale sam proces produkcji jest bardziej skomplikowany. Co ciekawe, proces ten nazywamy metodą Czochralskiego, od nazwiska polskiego chemika, który go wynalazł. Na czym polega? Do tygla wrzuca się wysokiej czystości polikryształki krzemu, które topią się w jedną masę o temperaturze 1500 stopni. Następnie wprowadza się wspomniany pojedynczy blok krzemu, z którego powstanie cały kryształ. Następnie jest on wyciągany, a cały proces trwa ok. 48 godzin. Taki walec tnie się następnie na okrągłe plastry, następnie przycina się je do kwadratu. Oplecione przewodami, poukładane obok siebie ogniwa tworzą panel fotowoltaiczny.
Proces produkcji ogniw polikrystalicznych jest prostszy. Pierwszym krokiem jest krystalizacja krzemu. Kilka bloków krzemu łączy się i krystalizuje w jedną, dużą bryłę. Stapianie jej w temperaturze 1500 stopni C usuwa w pewnym stopniu zanieczyszczenia z krzemu. Bryła zostaje schłodzona i pocięta na cienkie plastry, które ostatecznie przetwarza się w ogniwa fotowoltaiczne. Proces ten obejmuje czyszczenie, nakładanie powłoki antyrefleksyjnej i przewodów elektrycznych. Charakterystyczne jest mienienie się takich ogniw, po dokładnym przyjrzeniu się, możemy dostrzec poszczególne kryształki.
Wydajność paneli
Ogniwa monokrystaliczne są droższe, ale i bardziej wydajne. Posiadają wyższą sprawność, która w warunkach laboratoryjnych 46%, a w zastosowaniu masowym – 20%. Jednak ich produkcja jest droższa z powodu skomplikowanego procesu produkcji. Z drugiej strony mamy do dyspozycji ogniwa polikrystaliczne, które są tańsze. W warunkach laboratoryjnych osiągają sprawność 17%, a w zastosowaniu użytkowym 16%. Charakteryzują się jednak niższym spadkiem mocy przy wzroście temperatury. Ich osiągi spokojnie wystarczają, więc są rozwiązaniem najbardziej popularnym na rynku fotowoltaicznym. Warto zaznaczyć, że obie grupy pierwszej generacji cechują się prostotą w projektowaniu instalacji i montażu.
Najważniejszym kwestią jest wybór właściwej marki ogniw. Są dobre panele polikrystaliczne i słabe panele polikrystaliczne, tak samo jak dobre panele monokrystaliczne i słabe panele monokrystaliczne. Przy planowaniu instalacji należy raczej zwracać uwagę na producenta i szczegóły konstrukcyjne, aby wybrać panele najbardziej pasujące do naszych potrzeb.