Fotovoltaické moduly: konstrukce a typy. Fotovoltaický trh se dynamicky rozvíjí. Fotovoltaických panelů se vyrábí v různých technologiích celá řada. Liší se materiály použitými při jejich výrobě, elektrickým výkonem a cenami.

Fotovoltaické moduly (panely) jsou obdélníkového tvaru o rozměrech 100 x 165-170 cm. Uvnitř rámu je vrstva článků vyrobených z křemíku, foliovaných a pokrytých sklem. Sklo by mělo být co nejsvětlejší, aby dobře pohlcovalo sluneční záření. Pro snížení oslnění se běžně používají antireflexní vrstvy.

Velikost jednoho fotovoltaického článku je přibližně 15 x 15 cm. Jeden modul se skládá ze 60 článků standardně uspořádaných v šesti řadách po 10. Na trhu se můžete setkat i s fotovoltaickými panely složenými ze 48 nebo 72 článků, které se liší velikostí a výkonem. Protože výkon solárního panelu je součtem výkonu všech jeho článků, tyto tři skupiny panelů by se neměly porovnávat.

Výstavba fotovoltaických modulů

Fotovoltaický modul má vrstvenou strukturu. Nejdůležitější je tenká, asi 0,2-milimetrová vrstva krystalického křemíku, která je z obou stran pokryta EVA fólií. Z horní strany je modul pokryt nárazuvzdorným tvrzeným sklem. Pod spodní vrstvou fólie je výztužná plastová podložka. Celek je krytý rámem z hliníku odolného vůči zátěži a povětrnostním vlivům. Krystalové články jsou spojeny proudovými vodiči (přípojnice - přípojnice). Do elektrického systému se vypouští pomocí vodičů se solárními konektory.

Typy solárních modulů

Nejpopulárnější jsou silnovrstvé křemíkové fotovoltaické články. Mohou být dvou typů: monokrystalické nebo polykrystalické. Mají dobrou energetickou účinnost a takové ceny, že se z nich vyplatí stavět instalace. Důležitá je také jejich vysoká životnost a udržení vysoké účinnosti po dostatečně dlouhou dobu. Jedná se o fungující a perspektivní segment fotovoltaického trhu, proto se intenzivně rozvíjí. Na trhu dominují monokrystalické moduly, které jsou efektivnější. Mnoho výrobců zavádí nové úpravy pro dosažení vyšší účinnosti, delšího výkonu a lepší použitelnosti. Vedle nich najdeme tenkovrstvé moduly (vyrobené z křemíku nebo jiných materiálů, jako je telurid kadmia), perovskitové moduly (vyrobené z anorganických chemických sloučenin) a dokonce využívající organické materiály. Tyto technologie jsou však stále nevhodné pro masové použití pro jejich nízkou účinnost, vysokou výrobní cenu a relativně krátkou životnost.

Monokrystalické fotovoltaické moduly

Monokrystalické fotovoltaické moduly mají účinnost 19-20%. Existují i takové s účinností 25 %, ale jsou velmi drahé. Na trhu najdeme monokrystalické fotovoltaické moduly se jmenovitým výkonem přesahujícím 350 Wp. Mohou být použity k vybudování efektivnější instalace s menší plochou než polykrystalické články.

Monokrystalické fotovoltaické panely jsou efektivnější, protože proces výroby elektřiny probíhá uvnitř jednotlivých krystalů, které tvoří jednotlivé články. V polykrystalických modulech je pohyb elektronů méně účinný, protože jednotlivé krystaly jsou menší a buňka je vyříznuta z bloku složeného z mnoha krystalů. Důležitý je také způsob výroby křemíkových krystalů. V monokrystalické verzi materiál dosahuje vyššího stupně čistoty, což přispívá ke zvýšení účinnosti.

Výroba monokrystalických článků je dražší než polykrystalických článků, takže i jejich ceny jsou vyšší. Monokrystalické články jsou tmavě modré, tmavě modré a dokonce černé. Vyznačují se kosočtvercovým tvarem - čtvercem se seříznutými rohy.

Polykrystalické fotovoltaické moduly

Polykrystalické fotovoltaické moduly mají vzhledem ke způsobu výroby charakteristickou modrou barvu. Jedna buňka má čtvercový tvar, protože je vyříznuta z krychlového bloku krystalického křemíku. Polykrystalické články dosahují účinnosti 15-16%, nejlépe dokonce 18-19%. Panely z nich tedy mají nižší jmenovitý výkon (do cca 300 Wp) než panely z monokrystalických článků. Pro konfiguraci instalace s určitým výkonem je zapotřebí více takových modulů. Přestože jsou polykrystalické fotovoltaické moduly méně účinné, stojí za zvážení jejich použití tam, kde není omezen povrch, na který je lze namontovat.Dále je nutné spočítat, kolik budete muset zaplatit za získání určitého výkonu fotovoltaické instalace z polykrystalických modulů.

Jaké moduly zvolit pro fotovoltaickou instalaci: důležité parametry panelu

Při výběru modulů pro fotovoltaickou instalaci byste se měli řídit nejen jejich typem, ale především technickými parametry. Nejdůležitější z nich jsou výkon a účinnost. Výkon fotovoltaických panelů se určuje pomocí jednotky Wp (Watt peak), což je maximální výkon, kterého může článek dosáhnout za testovacích podmínek. Výkon (účinnost) fotovoltaických modulů závisí na jejich typu a použitém konstrukčním řešení. Výkon modulu klesá s věkem (životností). Skutečnou výzvou pro výrobce je proto rozšířit vysokou účinnost fotovoltaických článků.

K čemu lze využít energii z fotovoltaické instalace? Nákladově efektivní řešení>

Slunce

Na rozdíl od toho, co by se dalo jako laik očekávat, výkon fotovoltaických modulů s rostoucí teplotou vzduchu klesá. Fotovoltaika funguje nejlépe při nízkých teplotách, ale s dobrým slunečním zářením. Výkon modulů je testován při teplotě 25oC, ale na slunných sklonech střech může být letní teplota mnohem vyšší. Důležitým parametrem je tedy i výkonový teplotní koeficient, který udává, o kolik procent výkon modulu klesá s každým stupněm zvýšení teploty nad testovací hodnotu - 20oC. Čím nižší poměr, tím lépe.

Fotovoltaické moduly PERC a PERT

Moduly s pasivním emitorem zadních článků (PERC) mají na spodní straně další vrstvu dielektrika, která snižuje přitahování elektronů ke spodní elektrodě. Spodní pasivace způsobuje odraz slunečních paprsků zpět dovnitř buňky. FV panely s technologií PERC - s dodatečnou spodní vrstvou s mnoha malými otvory - umožňují elektrické spojení mezi horní a spodní částí článku.Jejich výhodou je, že lépe využívají dlouhovlnné infračervené záření, což jim umožňuje pracovat efektivněji – zejména při menším slunečním záření.

Jak získat finanční podporu na investice do fotovoltaiky>

Inovativním a ještě více elektricky účinnějším řešením ve vztahu k PERC je PERT (Pasivated Emitter Rear Cell Totally Diffused), ve kterém nejsou žádné otvory v pasivační vrstvě, ale je zcela rozptýlen. Taková pasivační vrstva neumožňuje únik elektronů, ale nutí je odrážet se ode dna a recirkulovat v buňce. Díky tomu je zpětné získávání odraženého záření ještě efektivnější než u řešení PERC, což zvyšuje účinnost článku.

Bifaciální - oboustranné aktivní fotovoltaické moduly

U oboustranných aktivních modulů buňka absorbuje světlo z obou stran, nejen nahoře, ale i odražené zespodu.Aktivnější práce fotonů podporuje větší produkci elektřiny, takže takové buňky mají větší výkon. Aby toho bylo dosaženo, musí být panel zespodu průhledný - je pokrytý sklem nebo vhodnou fólií.

Fotovoltaické články: montáž krok za krokem>

Oboustranné aktivní fotovoltaické panely také vyžadují správný způsob montáže. Ve standardních situacích nebudou fungovat, ale vyplatí se po nich sáhnout, když je vzhledem k podmínkám umístění na pozemku nutné panely umístit ve směru východ-západ. Moduly pak můžete instalovat vertikálně a vyrábět elektřinu ráno a večer. Bifaciální panely se nejlépe používají ve volně stojících konstrukcích na zemi. Měli by být umístěni poměrně vzpřímeně, aby si nestínili záda.

Kategorie:

Rekonstrukce