loading
Max Energy Sp. z o.o. Produkcyjna 92B, 15-680 Białystok
Pn.-Pt. 08:00 - 16:00
Max Energy Sp. z o.o. Produkcyjna 92B, 15-680 Białystok
Pn.-Pt. 08:00 - 16:00
Post Image
16 maj, 2021
Posted by admin
0 comment

Budowa i wytrzymałość paneli fotowoltaicznych

Budowa i wytrzymałość paneli fotowoltaicznych

Podstawowym i najmniejszym elementem wchodzącym w skład budowa paneli fotowoltaicznych jest ogniwo fotowoltaiczne zwane także fotoogniwem lub też ogniwem słonecznym. Pełnią one funkcję półprzewodników to znaczy zamieniają energię wytwarzaną z promieni słonecznych bezpośrednio na prąd elektryczny.

Ze względu na swoje właściwości, do budowy fotoogniw najczęściej wykorzystuje się krzem. Pierwiastek ten na ostatniej powłoce posiada cztery elektrony walencyjne. Jak wiemy z lekcji fizyki, zjawisko fotoemisji najszybciej zachodzi w atomach, które posiadają ich jak najwięcej. W celu zwiększenia ilości elektronów walencyjnych wykorzystuje się krzem modyfikowany tzn. stosowane są dodatkowo inne pierwiastki takie jak selen.

budowa
Ogniwo – Moduł – Panel (źródło: https://solsystem.pl/)

Fotoogniwo możemy podzielić na dwie podstawowe warstwy półprzewodników. Górną, cienką i przezroczystą stanowi warstwa krzemu typu n. Nad nią zlokalizowana jest elektroda ujemna wraz z powłoką antyrefleksyjną. Dolną część zajmuje elektroda dodatnia, a także grubsza warstwa półprzewodnika typu p. Obie części oddzielone są barierą potencjałów w postaci złącza p-n, czyli półprzewodników niesamoistnych.

Moc ogniwa fotowoltaicznego zależy od jego wielkości. Pojedyncze fotoogniwa mają wymiary od 10 x 10 do 15 x 15 centymetrów, czyli 4 x 4”, 5 x 5”, 6 x 6”. Mogą one wyprodukować prąd o mocy od 1 W do około 7 W. Ogniwa łączone są szeregowo i równolegle tworząc moduły. Oczywiście, im więcej fotoogniw o większym rozmiarze liczy panel tym jego moc jest wyższa. Jeden moduł zazwyczaj liczy 60 ogniw.

Fotoogniwa połączone równolegle i szeregowo tworzą moduły. A panel fotowoltaiczny to nic innego jak zmontowane i spięte przewodami moduły.

Budowa paneli fotowoltaicznych

Panel fotowoltaiczny (moduł fotowoltaiczny) – zbudowany jest z połączonych szeregowo i/lub równolegle, zabezpieczonych oraz umieszczonych w obudowie ogniw fotowoltaicznych.  Wytwarzane są z mono lub polikrystalicznego krzemu, który dzięki efektowi fotoelektrycznemu przekształca energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną w postaci prądu stałego.

budowa
Budowa panelu fotowoltaicznego (źródło: https://fotowoltaikapremium.info.pl/)

Przednia część modułu pokryta jest szkłem hartowanym. Zadaniem tego elementu jest ochrona przed uszkodzeniami, wilgocią i związkami chemicznymi. Wyróżnia je za to wysoka przepuszczalność światła.
Szybę często pokrywa się dodatkowymi powłokami celem podniesienia wydajności (samoczyszczące, antyrefleksyjne, hydrofobowe).
Ogniwa pokryte są specjalną folią z tworzywa sztucznego tzw. folia EVA, która to zabezpiecza je przed działaniem czynników zewnętrznych. Dodatkowo służy do laminowania ogniw i zwiększa wytrzymałość całego modułu.
Pod folią znajduje się warstwa krzemowych ogniw fotowoltaicznych, których grubość wynosi od około 0,3 mm do kilku lub kilkudziesięciu mikronów.
Tył modułu pokryty jest laminatem (folia EVA), a także z reguły warstwą folii elektroizolacyjnej, która wpływa na jego kolor (zwykle czarny, biały lub transparentny).
Moduł zbudowany jest także z dodatkowych elementów takich jak gniazdo przyłączeniowe, okablowanie, czy rama aluminiowa.

Panel fotowoltaiczny od spodu podłączony jest do złączy elektrycznych umożliwiających przesyłanie wygenerowanego prądu. Musi się również znajdować na podłożu zapewniającym usztywnienie.

Jak wygląda instalacja?

Obok znajdziesz schemat wraz ze zdjęciami przedstawiający przykładową instalację.

schemat przedstawiający przykładową instalację.

Budowa instalacji fotowoltaicznej

Instalacja fotowoltaiczna składa się z kilku współpracujących ze sobą elementów:

– Panele słoneczne/panele fotowoltaiczne jak już wcześniej wspominaliśmy składają się z ogniw fotowoltaicznych, w których zachodzi zjawisko fotowoltaiczne.

Licznik dwukierunkowy – jego zadaniem jest pomiar przepływu prądu i umożliwianie rozliczenia ilości wyprodukowanej przez prosumenta energii elektrycznej jak zarówno tej pobranej.

Falownik (inwerter) – przekształca produkowany przez panele fotowoltaiczne prąd stały na prąd zmienny. Dzięki pracy inwertera prąd trafia do naszych gniazdek i może być wykorzystywany w gospodarstwach domowych czy przedsiębiorstwach.

Tak wyprodukowany prąd może być używany na bieżąco i rozliczany ze sprzedawcą energii elektrycznej w systemie opustów dla klientów, którzy złożyli wniosek o przyłączenie instalacji do sieci do 31 marca 2022 r. oraz w systemie net-billing dla klientów, którzy złożyli taki wniosek po 31 marca.

W większości stosowanych obecnie modeli paneli fotowoltaicznych ich budowa jest zasadniczo podobna. Warto pamiętać jednakże, że zachodzą pewne różnice, głównie jakościowe, które decydują o efektywności pracy całego systemu.    

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne różnią się pomiędzy sobą budową, która przekłada się na ich wydajność i wytrzymałość. Aktualnie najczęściej wybierane są panele monokrystaliczne oraz panele polikrystaliczne. Czym różnią się między sobą?

Ogniwa MONOKRYSTALICZNE

Ogniwa MONOKRYSTALICZNE

Są najbardziej zaawansowanymi ogniwami, które są zbudowane z monolitycznego, pojedynczego kryształu krzemu. Charakteryzują się czarną bądź ciemnoniebieską barwą oraz najwydajniejszą pracą. Posiadają wysoką sprawność na poziomie 18-22 %. Tak wysoka sprawność energetyczna pozwala na montaż mniejszej ilości paneli oraz wykorzystanie mniejszej powierzchni do pokrycia zapotrzebowania na prąd. Dodatkowo, panele monokrystaliczne są znacznie bardziej wytrzymałe i odporne na działanie warunków atmosferycznych, a ich żywotność może wynosić nawet ponad 30 lat. Wypierają one obecnie z rynku najbardziej popularne panele polikrystaliczne.

Ogniwa POLIKRYSTALICZNE

Ogniwa POLIKRYSTALICZNE

Wykonane są z polikryształu krzemu, który wyróżnia jasnoniebieska lub niebieska barwa. Sprawność tych paneli wynosi około 14-18%, więc cechuje je mniejsza moc w porównaniu do ogniw monokrystalicznych. Oznacza to, że w celu pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną konieczny jest montaż większej liczby paneli niż w przypadku ogniw monokrystalicznych. Dzięki stosunkowo niskiej cenie zyskały na popularności. Jednakże obecnie producenci odchodzą od tego rozwiązania.

Wytrzymałość paneli fotowoltaicznych

Panele fotowoltaiczne uważane są za urządzenia niezwykle wytrzymałe i odporne na różne czynniki. Prawidłowy montaż zapewnia ich wydajną pracę. Producenci, którzy oferują wysokiej jakości komponenty nie boją się udzielać długoletniej gwarancji na swoje produkty. Warto nadmienić również, że przeważnie gwarancje udzielane są oddzielnie na produkty oraz na ich wydajność.

Panele fotowoltaiczne, ze względu na swoja specyfikę pracy, są stale wystawione na szereg wymagających zjawisk atmosferycznych (śnieg, grad, wiatr) oraz chemicznych (np. mgłę solną). 

Wieloletnia gwarancja udzielana na panele fotowoltaiczne nie jest żadnym zabiegiem marketingowym czy też dobrą wolą producentów. Wynika ona z tego, że moduły po prostu z zasady nie są podatne na awarie. Posiadają niewiele części ruchowych, a zbudowane są z trwałych materiałów takich jak aluminium czy szkło. Dobre panele są w stanie wytrzymać nawet 30-40 lat.

Pracując jednak na zewnątrz, są stale wystawione na trudne, a niekiedy nawet ekstremalne warunki zewnętrzne, takie jak deszcz, wiatr, grad czy żrące substancje (amoniak). To, czy i w jakim stopniu, radzą one sobie ze stojącymi przed nimi wyzwaniami, mogą Wam jednak powiedzieć certyfikaty paneli fotowoltaicznych, potwierdzające spełnienie standaryzowanych kryteriów z norm europejskich.

Aby panele fotowoltaiczne mogły być w ogóle dopuszczone do sprzedaży w Polsce muszą spełniać  szereg norm, które dotyczą oceny ich bezpieczeństwa oraz konstrukcji. Certyfikaty IEC 61730-1, IEC 61730-2, EN 61215-1-1, EN 61215-2 są podstawowymi wymogami, które są określone dla paneli fotowoltaicznych. Gwarantują bezpieczeństwo oraz prawidłowe wykonanie.

Wytrzymałość paneli fotowoltaicznych może poświadczać również szereg innych certyfikatów.

Nie są one obowiązkowe, jednak dla klientów mogą być świadectwem jakości produktu oraz jednym z ważniejszych kryteriów przy podejmowaniu wyboru swojej przyszłej instalacji.

MAX ENERGY SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOSCIĄ realizuje projekt pn. „Specjalistyczna usługa doradcza w zakresie przygotowania specyfikacji procesów" w ramach: Poddziałanie 1.4.1 Promocja przedsiębiorczości oraz podniesienie atrakcyjności inwestycyjnej województwa Typ projektu 1 A. Usługi doradcze o specjalistycznym charakterze na rzecz podlaskich MŚP (model popytowy) Numer naboru: RPPD.01.04.01-IZ.00-20-002/20 Numer wniosku o dofinansowanie realizacji projektu: RPPD.01.04.01-20-2502/20 Celem projektu jest rozwój i wzrost konkurencyjności przedsiębiorstwa MAX ENERGY SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOSCIĄ poprzez skorzystanie z profesjonalnej usługi doradczej o charakterze prorozwojowym, która polega na przygotowaniu specyfikacji procesów. Wynikiem doradztwa jest opracowanie nowej, innowacyjnej usługi informatycznej dostosowanej do profilu i aktualnych potrzeb firmy. Poprzez przeprowadzenie profesjonalnego doradztwa i wdrożenie strategii procesowych firma uzyska szanse na zwiększenie udziału w rynku, otwarcie nowych oddziałów, a co za ty idzie wzrost zatrudnienia, zysku i rentowności przedsiębiorstwa Końcowym efektem będzie rozwój firmy, uzyskanie przewagi konkurencyjnej oraz zbudowanie silnej, rozpoznawalnej marki. Wartość kosztów kwalifikowalnych wynosi: 47 000,00 PLN. Wartość wnioskowanego dofinansowania wynosi: 39 950,00 PLN.
MAX ENERGY SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOSCIĄ realizuje projekt ” Opracowanie kompleksowej strategii marketingowej online (SEO/SEM) w oparciu analitykę internetową i Data Driven wraz z nadzorem przy wdrożeniu usługi.” w ramach: Poddziałanie 1.4.1 Promocja przedsiębiorczości oraz podniesienie atrakcyjności inwestycyjnej województwa Typ projektu 1 A. Usługi doradcze o specjalistycznym charakterze na rzecz podlaskich MŚP (model popytowy) Numer naboru: RPPD.01.04.01-IZ.00-20-002/20, Nr umowy: UDA-RPPD.01.04.01-20-2501/20-00 Celem projektu jest rozwój przedsiębiorstwa MAX ENERGY SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOSCIĄ, poprzez skorzystanie z usługi prorozwojowej dotyczącej opracowania i wdrożenie kompleksowej strategii marketingowej online. Firma Max Energy Sp. z o.o. dzięki projektowi uzyska szanse na wzrost udziału w rynku i ekspansję na inne województwa, poprawę wizerunku, zdobycie przewagi konkurencyjnej i rozpoznawalności, a co za tym idzie - wzrost rentowności przedsiębiorstwa. Wartość kosztów kwalifikowalnych wynosi: 45 000,00 PLN. Wartość wnioskowanego dofinansowania wynosi: 38 250,00 PLN.