Panele fotowoltaiczne, nazywane również modułami PV, przekształcają energię promieniowania słonecznego bezpośrednio w energię elektryczną. Są podstawowym elementem zarówno klasycznych instalacji fotowoltaicznych, jak i autonomicznych systemów zasilania typu off-grid, oświetlenia solarnego, systemów magazynowania energii, instalacji mobilnych oraz wielu urządzeń pracujących bez dostępu do sieci energetycznej.
Współczesne moduły fotowoltaiczne znacznie różnią się od paneli stosowanych kilkanaście lat temu. Rozwój technologii ogniw pozwolił zwiększyć ich sprawność, ograniczyć straty energii oraz uzyskiwać większą moc z podobnej powierzchni modułu.
Podstawowym elementem modułu są ogniwa fotowoltaiczne, najczęściej wykonane z krzemu. Padające na ogniwo promieniowanie słoneczne powoduje powstanie napięcia elektrycznego i przepływ prądu.
Panel wytwarza prąd stały (DC). W zależności od rodzaju systemu energia może być następnie:
wykorzystywana bezpośrednio przez odbiorniki DC,
magazynowana w akumulatorach,
przetwarzana przez falownik na prąd przemienny AC,
przekazywana do instalacji elektrycznej lub sieci energetycznej.
Obecnie jest to podstawowa technologia stosowana w nowoczesnej fotowoltaice. Ogniwa wykonywane są z monokrystalicznego krzemu, co pozwala uzyskać wysoką sprawność oraz dużą moc przy stosunkowo niewielkiej powierzchni modułu.
Panele monokrystaliczne znajdują zastosowanie zarówno w instalacjach domowych i przemysłowych, jak również w systemach off-grid, oświetleniu solarnym i autonomicznych źródłach energii.
Moduły bifacjalne mogą wykorzystywać promieniowanie docierające nie tylko do przedniej, ale również do tylnej strony panelu.
Tylna powierzchnia może pozyskiwać światło odbite od podłoża i otoczenia. Rzeczywisty dodatkowy uzysk energii zależy m.in. od sposobu montażu, wysokości nad podłożem, kąta ustawienia oraz zdolności powierzchni pod panelem do odbijania promieniowania.
Technologia bifacjalna jest szczególnie interesująca w instalacjach gruntowych, carportach, zadaszeniach oraz konstrukcjach umożliwiających dostęp światła do tylnej części modułu.
Jednym z ważniejszych kierunków rozwoju współczesnej fotowoltaiki są ogniwa typu N, w tym popularna technologia TOPCon.
W porównaniu ze starszymi generacjami ogniw technologie te umożliwiają osiąganie wysokiej sprawności, ograniczenie części strat oraz bardzo dobre zachowanie parametrów w długim okresie eksploatacji.
Technologia N-type/TOPCon jest coraz częściej stosowana również w modułach bifacjalnych.
W modułach typu half-cut standardowe ogniwa są dzielone na mniejsze części. Rozwiązanie to pozwala ograniczyć straty rezystancyjne i może poprawiać zachowanie modułu przy częściowym zacienieniu.
Technologia half-cut jest obecnie szeroko stosowana w modułach fotowoltaicznych dużej mocy.
Panele elastyczne oraz półelastyczne powstały z myślą o zastosowaniach, w których klasyczny moduł w sztywnej aluminiowej ramie byłby zbyt ciężki lub trudny do zamontowania.
Stosuje się je między innymi na:
kamperach i przyczepach kempingowych,
łodziach i jachtach,
lekkich dachach,
powierzchniach o niewielkiej krzywiźnie,
instalacjach mobilnych,
autonomicznych systemach zasilania.
Niewielka masa i mała grubość dają znacznie większą swobodę montażu, jednak przy wyborze takiego panelu należy zwrócić szczególną uwagę na sposób odprowadzania ciepła i zalecenia producenta dotyczące montażu.
Nie należy kierować się wyłącznie mocą wyrażoną w watach.
Przy doborze modułu należy uwzględnić między innymi:
moc nominalną • napięcie pracy • prąd roboczy • napięcie obwodu otwartego Voc • prąd zwarciowy Isc • sprawność modułu • wymiary • rodzaj ogniw • współczynniki temperaturowe • warunki montażu oraz parametry pozostałych elementów systemu.
W instalacjach z akumulatorami szczególnie ważna jest prawidłowa współpraca panelu z regulatorem ładowania MPPT lub PWM oraz napięciem całego systemu.
Większa moc panelu nie zawsze oznacza, że będzie on odpowiedni dla istniejącego regulatora, akumulatora lub instalacji.
SolarSystemy.pl od wielu lat wykorzystuje moduły PV również w rozwiązaniach niezależnych od sieci energetycznej.
Panele mogą stanowić źródło energii m.in. dla:
lamp solarnych,
systemów monitoringu i kamer,
automatyki,
instalacji off-grid,
kamperów i łodzi,
systemów magazynowania energii,
urządzeń pracujących w miejscach bez dostępu do sieci energetycznej.
Prawidłowo zaprojektowany system powinien uwzględniać nie tylko moc panelu, ale również rzeczywiste zapotrzebowanie odbiorników na energię, pojemność magazynu energii, straty systemowe oraz warunki nasłonecznienia w miejscu instalacji.
Potrzebujesz pomocy w doborze panelu? Skontaktuj się z nami – pomożemy dobrać moduł oraz pozostałe elementy systemu do konkretnego zastosowania.