Fotovoltaické moduly

Jak fungují fotovoltaické panely

Fotovoltaické panely se skládají z několika fotovoltaických článků, které jsou vyrobeny z polovodičových materiálů, nejčastěji z krystalického křemíku. V tomto článku probíhá za přítomnosti dopadajícího slunečního světla fotovoltaická reakce. Zjednodušeně si to můžeme představit tak, že energetické fotony slunečního světla vykopávají elektrony z atomů polovodičového materiálu a vytvářejí volně nabité částice. Jednoduše řečeno, fotovoltaické články mohou absorbovat sluneční světlo a generovat elektrický proud díky interakci fotonů se strukturou materiálu.

Tři hlavní typy fotovoltaických panelů

Mezi hlavní typy fotovoltaických panelů na našem trhu patří monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstvé (amorfní). Monokrystalické fotovoltaické panely patří k nejčastěji používaným a nejúčinnějším, neboť jejich účinnost dosahuje až 23 %; ostatní dva typy mají nižší účinnost, polykrystalické 20 % a amorfní přibližně 12 %.

V naší nabídce naleznete:

• Monokrystalické články

Monokrystalické solární články se snadno poznají podle černé barvy a seříznutých okrajů. Jsou vyrobeny z velmi čistého křemíku, což z nich činí velmi účinný materiál, pokud jde o přeměnu světla na energii. Jsou také prostorově nejefektivnější formou křemíkového solárního článku - i na malém prostoru lze získat velké množství energie. Fungují lépe při nízké hladině slunečního záření, takže pokud je chcete používat v oblastech s nižší hladinou slunečního záření, jsou ideální volbou. Mají také slušnou účinnost za všech povětrnostních podmínek. Monokrystalické články mají jednu z nejdelších životností, která je stanovena na přibližně půl století.

• Monokrystalický typ N

Pro lepší vysvětlení panelu typu N si pomůžeme srovnáním. Existuje tedy několik typů panelů; rozeznáváme panely typu P a panely typu N. Hlavní rozdíl mezi oběma fotovoltaickými panely je v počtu elektronů, které obsahují. Obě se skládají z křemíkových destiček, ale v obou případech (P a N) jsou smíchány s dalšími chemickými látkami. V případě panelu typu P je to bór a v článku typu N se používá fosfor. Bór má o jeden elektron méně než křemík, takže je kladně nabitý. U fosforu je tomu naopak, má o jeden elektron více než křemík, a článek typu N je proto záporně nabitý. Solární panely typu N jsou alternativou, která je stále populárnější. Panely typu P jsou již léta standardem, ale mezi borem a kyslíkem dochází k reakci, která někdy snižuje výkon až o 10 %. Panely typu N, dopované fosforem, jsou vůči této reakci imunní a jejich výkon se nesnižuje, takže můžeme hovořit o delší životnosti a vyšší účinnosti.

• TOPCon

TOPCon nebo tunelový oxidový pasivovaný kontakt. Technologie TOPCon patří mezi buňky typu N. Při výrobě TOPCon článku se na zadní stranu, která se nachází mezi kovovým kontaktem a solárním článkem, přidává vrstva izolačního materiálu (vrstva "tunelového" oxidu). Tato vrstva umožňuje lepší transport a sběr elektronů, což také zvyšuje účinnost buňky. Panely TOPCon proto podávají lepší výkon i za špatných světelných podmínek. Jsou proto ideální volbou pro použití v oblastech s nižším slunečním zářením nebo na stinnějších místech.

Typ N zahrnuje také technologie PERT, TOPCon, HJT a IBC.

• HJT (heterocelulární)

Heterojunction články byly vyvinuty pro ještě vyšší účinnost, aby ze stejného množství světla získaly ještě více energie. V jednom článku tak kombinují dvě technologie: krystalický křemík a tenkovrstvý amorfní křemík. Tyto vrstvy tvoří tenkou vrstvu na krystalickém křemíkovém článku. Kombinace těchto technologií umožňuje získat ještě více energie, než kdyby se používala pouze jedna z nich.

Výkon fotovoltaického panelu

Výkon solárního panelu se měří ve wattech. Většina dnešních fotovoltaických panelů má výkon 380 až 660 wattů za hodinu. Množství energie, které panel dokáže vyrobit, závisí na jeho výrobě a různých dalších faktorech a podmínkách.

Co ovlivňuje účinnost solárních panelů

V reálných, nelaboratorních podmínkách závisí účinnost panelů na několika vnějších faktorech. Místní podmínky mohou snížit účinnost panelu a celkový výkon systému. Mezi hlavní faktory, které ovlivňují účinnost a výkon fotovoltaických panelů, patří:

• Sluneční záření (W/m2)
• Stínování
• Orientace panelu
• Teplota
• Poloha (zeměpisná šířka)
• Sezóna
• Prach a špína
• Směr, kterým je panel otočen
• Úhel střechy

Kolik energie potřebujete

Na tuto otázku neexistuje jednoznačná odpověď, protože záleží na vaší průměrné spotřebě elektřiny a na tom, do jaké míry chcete, aby byl váš dům napájen panely.

Těm, kteří mají nízkou spotřebu elektřiny a chtějí panely používat hlavně jako doplněk ke své spotřebě, by měly stačit panely s nižším výkonem (min. 380 W). Pro domácnosti s vysokou spotřebou nebo pro ty, kteří se chtějí spoléhat výhradně na solární energii, je lepší zvolit panely s výkonem kolem 445 W. Správný výkon je zásadním parametrem při výběru fotovoltaického panelu.

Můžete ji určit na základě roční spotřeby elektřiny ve vaší domácnosti.

Návratnost investice nebo ekonomický přínos solární energie

Kromě udržitelnosti a čistoty energie, kterou získáváme ze slunce díky fotovoltaickým systémům, je jedním z hlavních důvodů, proč lidé sahají po tomto typu energie, ekonomický přínos. Počáteční investice do solárních panelů může být vyšší, proto je důležité zvolit efektivní řešení na míru a sledovat návratnost investice. Více informací o ekonomice solární energie si můžete přečíst na našem blogu.