Aké existujú typy fotovoltických modulov?
Fotovoltické systémy majú stále priestor na zlepšovanie technológie. Aj ked účinnosť panelov nachádza svoje technické limity, neustále sa zvyšuje kvalita a životnosť komponentov a taktiež sa znižujú straty v tomto systéme.
Poznáme tri základné druhy fotovoltických panelov, ktoré sa líšia materiálovým zložením a účinnosťou pri premene slnečnej energie na elektrinu.
1. Amorfné moduly
Jedná sa o tenkovrstvové produkty, ktoré sú vyrobené z veľmi tenkých vrstiev polovodičových materiálov. Za ich výhodu sa považuje flexibilnosť, no v porovnaní s ostatnými druhmi majú veľmi nízku účinnosť, na úrovni do 10 %.
2. Polykryštalické moduly
Tieto moduly sa vyrábajú z roztaveného surového kremíka, ktorý sa následne vlieva do foriem a strihá do potrebných veľkostí. Polykryštalické panely majú účinnosť, ktorá sa pohybuje do 19 %. Sú vhodnejšie na väčšinu aplikácií v podmienkach Slovenskej republiky, vzhľadom na vyššiu výrobu počas prechodného a zimného obdobia.
Je to preto, že vedia spracovať aj difúzne žiarenie. Taktiež majú lepšiu krivku degradácie účinnosti, pričom prvých 10 rokov výkon klesá veľmi pomaly, o menej ako 1 % ročne. Degradácia výkonu monokryštalických modulov dosahuje každý rok zhruba 1 %.
3. Monokryštalické moduly
Tieto moduly dosahujú účinnosť až do 21 % a sú rezané z jedného kusu kremíka. Momentálne je technologický vývoj zameraný na tento typ fotovoltických modulov. Ich výhody sú vyššia účinnosť a vyšší výkon z rovnakej plochy.
Technológie zamerané na zvýšenie výkonu fotovoltiky
Pri dnešnom rozvoji strešnej fofotovoltiky a taktiež konceptu zelených budov sa stáva, že po inštalovaní systémov sa zabúda na ich údržbu. Pri raste zelenej vegetácie môže dôjsť ku neželanému zatieneniu fotovoltických panelov. To má potom za následok zníženie výkonu.
Keďže technológie neustále idú dopredu, existujú už zariadenia, ktoré eliminujú aj tieto nedostatky. Jedna z takých noviniek sú výkonové optimizéry, ktoré majú za úlohu prekonávať nesúlad panelov. Čiže zabezpečujú súhru panelov, ktoré nie sú nikdy úplne rovnaké.
Okrem toho zmierňujú nerovnomernosti ich výkonov kvôli rôznym nečistotám, či zatieňovaniu panelov. Tieto výkonové optimizéry tiež neutralizujú napätie. Vo fotovoltike nezaniká napätie v okamihu jeho vypnutia. Toto by dosiahlo iba bezpečné rozpojenie všetkých panelov. Túto funkciu práve majú na starosť optimizéry, takže sú vhodné pre protipožiarnu bezpečnosť. Efektom je lepšia účinnosť systému a využitie plochy.
Half-cut cell je jedna z takých technológii, ktorá sa vie účinne vysporiadať so zatieňovaním panelov. Prostredníctvom zníženia odporu cez menší prúd v bunke zabezpečuje lepší výkon a životnosť panelu. Za výhodu tejto technológie sa považujú nižšie straty pri tienení z dôvodu pararelného pripojenia cez dva semi-moduly.
“Zatiaľ čo klasické fotovoltické moduly majú tri bypass zóny, tu je ich dvojnásobok, čím sa zvyšuje účinnosť. Rastie aj množstvo vyrobenej elektriny, za rok je to o 5-10 % viac,” vysvetľuje D. Hrčka.
Na trhu je aj ďalšia novinka, tzv. šindlová technológia, ktorá taktiež zabezpečuje zlepšenie výkonu fotovoltických panelov.
Funguje to rovnako ako krytina na šindlovej streche – jednotlivé narezané bunky sa ukladajú pod seba. Vďaka tomu sa zmenšuje nevyužitá plocha fotovoltického panela a kvôli neexistujúcim medzerám medzi bunkami sa pri rovnakom výkone ušetrí okolo 10 %.
Účinnosť fotovoltických panelov vzhľadom k ich polohe
Ako účinne sa slnečná energia bude premieňať na elektrinu závisí hlavne od polohy fotovoltického systému. Na území Slovenska kvôli geografickej šírke má najvyššiu účinnosť 30 stupňový uhol sklonu panela a jeho južná orientácia.
Keď táto ideálna svetová strana nie je možná, používa sa aj západná alebo východná orientácia inštalácie. Účinnosť fotovoltického panelu sa pri 30-stupňovom sklone znižuje na 86 %. “V takýchto prípadoch je potrebné zvoliť nižší uhol sklonu panelov až do 10 stupňov,” upozorňuje expert Daniel Hrčka.
Fotovoltické systémy pri západnej a východnej orientácii so sklonom nad 50 stupňov už nevedia premeniť slnečné žiarenie na elektrinu pri účinnosti prevyšujúcej 80 %. Vyplýva to z tabuľky účinnosti v závislosti od sklonu a orientácie.
Pri inštalácii fotovoltických panelov na fasádach budov s 90-stupňovým sklonom treba taktiež počítať s podobným poklesom účinnosti. Pri južnej orientácii dosahuje účinnosť iba 71 %.
Zdroj: energie-portal.sk