Panele monokrystaliczne to obecnie jedna z najpopularniejszych technologii wykorzystywanych w fotowoltaice. Charakteryzują się wysoką sprawnością przetwarzania energii słonecznej na energię elektryczną, co przekłada się na znaczne oszczędności. W artykule przybliżamy zalety i wady paneli monokrystalicznych, omawiamy ich budowę, wydajność oraz koszty. Dowiesz się jak działają, kiedy się opłaca i jak je zamontować. Zapraszamy do lektury!
Kluczowe wnioski:- Panele monokrystaliczne cechuje wysoka sprawność na poziomie 15-22%.
- ich główną zaletą jest duża moc przy małej powierzchni panelu.
- Wadą jest wyższa cena w porównaniu do paneli polikrystalicznych.
- Najlepiej sprawdzą się dla małych instalacji lub gdy miejsca jest mało.
- Montaż paneli monokrystalicznych nie różni się od montażu innych paneli PV.
Budowa paneli monokrystalicznych
Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne składają się z pojedynczych krzemowych ogniw monokrystalicznych, które łączy się szeregowo i równolegle, tworząc moduły fotowoltaiczne. Ogniwa te wykonane są z pojedynczego kryształu krzemu o bardzo wysokiej czystości. W procesie wzrostu kryształu, atomom krzemu nadaje się jednolitą strukturę krystaliczną, dzięki czemu ogniwa te charakteryzują się wysoką jednorodnością i brakiem defektów wewnętrznych.
Ogniwa łączy się ze sobą za pomocą cienkich pasków miedzi lub aluminium, tworząc bieguny ujemny i dodatni. Całość laminuje się pomiędzy dwiema warstwami szkła bądź tworzywa sztucznego w celu zabezpieczenia przed warunkami atmosferycznymi. Panel pokrywa się też warstwą antyrefleksyjną, zwiększającą pochłanianie promieni słonecznych. Na odwrocie umieszcza fabryczną tabliczkę znamionową.
Moduły monokrystaliczne mają charakterystyczny jednolity, głęboki kolor granatowy lub czarny. Poszczególne ogniwa są trudno zauważalne. Cały panel prezentuje się estetycznie i nowocześnie.
Ogniwa monokrystaliczne
Ogniwa monokrystaliczne wytwarza się z pojedynczego kryształu krzemu metodą Czochralskiego. Jest to kosztowny i pracochłonny proces, lecz pozwala uzyskać materiał o najwyższej czystości i jednorodności struktury krystalicznej. Taki krzem charakteryzuje się minimalną ilością defektów i zanieczyszczeń, które mogłyby zakłócać ruch nośników ładunku.
W efekcie ogniwa monokrystaliczne cechują się wysoką sprawnością na poziomie 15-22%, znacznie przewyższając pod tym względem ogniwa polikrystaliczne.
Zalety paneli monokrystalicznych
Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne mają szereg zalet, które decydują o ich popularności. Do najważniejszych z nich należą:
- Wysoka sprawność przetwarzania energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Panele monokrystaliczne osiągają sprawność na poziomie 15-22%, podczas gdy panele polikrystaliczne 12-15%.
- Duża moc przy niewielkiej powierzchni modułu. 1 m2 panelu monokrystalicznego może osiągnąć nawet do 400 W mocy.
- Lepsza praca przy słabszym nasłonecznieniu i wyższej temperaturze w porównaniu do paneli polikrystalicznych.
- Estetyczny, jednolity wygląd panelu.
- Długa żywotność - utrzymują wysoką wydajność przez ponad 25 lat.
Dzięki tym cechom, panele monokrystaliczne są dobrym rozwiązaniem tam, gdzie liczy się każdy metr powierzchni. Sprawdzą się zarówno na dachach domów jednorodzinnych, w instalacjach fotowoltaicznych na budynkach użyteczności publicznej, jak i w farmie fotowoltaicznej.
Czytaj więcej: Licznik energii dwukierunkowy do fotowoltaiki - jak działa i jaki wybrać?
Wady paneli monokrystalicznych
Mimo wielu zalet, panele monokrystaliczne mają też pewne wady, na które warto zwrócić uwagę:
- Wyższa cena w porównaniu do paneli polikrystalicznych o tej samej mocy. Różnica wynosi około 10-20%.
- Podatność na uszkodzenia mechaniczne i defekty liniowe. W przypadku pęknięcia, spadek wydajności jest większy niż w panelach polikrystalicznych.
- Spadek sprawności przy wysokiej temperaturze oświetlanej powierzchni modułu.
Mimo wad, zdecydowanie przeważają zalety paneli monokrystalicznych. Jeśli dysponujesz odpowiednim budżetem, są one dobrą inwestycją na długie lata.
Wydajność paneli monokrystalicznych
Wydajność paneli fotowoltaicznych mierzy się w watogodzinach (Wh) wyprodukowanej energii elektrycznej z 1 kWp zainstalowanej mocy fotowoltaiki. Im wyższa wartość tego współczynnika, tym lepiej.
Zmierzona w warunkach testowych maksymalna wydajność paneli monokrystalicznych wynosi ponad 200 Wh/kWp i jest wyższa niż w przypadku paneli polikrystalicznych. W praktyce ten współczynnik wynosi średnio ok. 150 Wh/kWp dla paneli monokrystalicznych i ok. 140 Wh/kWp dla polikrystalicznych.
Trzeba jednak pamiętać, że rzeczywista produkcja energii zależy od wielu czynników, takich jak usytuowanie i kąt nachylenia paneli, warunki pogodowe czy zacienienie. Mimo tego, można przyjąć, że panele monokrystaliczne charakteryzują się o 5-10% wyższą roczną produkcją energii na kWp mocy zainstalowanej.
Koszt paneli monokrystalicznych
Decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej, musimy wziąć pod uwagę koszty. Cena paneli monokrystalicznych jest o 10-20% wyższa w porównaniu do paneli polikrystalicznych o tej samej mocy. Przykładowe ceny paneli na polskim rynku przedstawia tabela:
| Rodzaj panelu | Cena brutto za 1 szt. (350-400 W) |
| Monokrystaliczny | 1500-1800 zł |
| Polikrystaliczny | 1200-1500 zł |
Niemniej, wyższa wydajność paneli monokrystalicznych powoduje, że różnice w kosztach inwestycji się zacierają. Dodatkowo panele monokrystaliczne lepiej zachowują parametry w czasie, dłużej utrzymując wysoką sprawność.
Montaż paneli monokrystalicznych
Panele monokrystaliczne montuje się tak samo, jak pozostałe moduły fotowoltaiczne. Najczęściej instaluje się je na dachach, zarówno płaskich jak i skośnych, w systemie on-grid (podłączonych do sieci) lub off-grid (autonomicznych).
Na dachu skośnym panele montuje się równolegle do powierzchni dachu, na specjalnych konstrukcjach wsporczych. Natomiast na dachu płaskim można zamocować je na stelażach pod optymalnym kątem. Ważne, aby panele były skierowane na południe i nie zacienione.
Podłączenie paneli monokrystalicznych do pozostałych elementów instalacji - falownika, okablowania, złączek - nie różni się niczym szczególnym od standardowego montażu. Panele te można bez przeszkód łączyć z panelami polikrystalicznymi w jednym systemie.
Podsumowując, panele fotowoltaiczne monokrystaliczne to obecnie jedno z najlepszych rozwiązań na rynku pod względem stosunku ceny do jakości. Mimo wyższej ceny, ich zalety w postaci wysokiej sprawności i wydajności przemawiają na ich korzyść. To dobry wybór zarówno dla domów, firm jak i dla elektrowni fotowoltaicznych.
Podsumowanie
W artykule przyjrzeliśmy się bliżej panelom fotowoltaicznym monokrystalicznym. Dowiedzieliśmy się, że ich głównym elementem są ogniwa wykonane z pojedynczych kryształów krzemu o wysokiej czystości. Daje to w efekcie wysoką sprawność przetwarzania energii słonecznej sięgającą 15-22%.
Zaletą paneli monokrystalicznych jest duża moc, nawet 400 W z 1 m2 powierzchni. Dodatkowo lepiej radzą sobie w słabszym świetle i cieple niż panele polikrystaliczne. Estetyczny wygląd panelu to kolejny atut. Do wad można zaliczyć wyższą cenę i wrażliwość na uszkodzenia.
Mimo wad, panele monokrystaliczne charakteryzują się wyższą o 5-10% roczną produkcją energii. Różnica w kosztach inwestycji niweluje się dzięki ich większej wydajności. Montaż paneli monokrystalicznych nie różni się od montażu innych modułów fotowoltaicznych.
Podsumowując, panele fotowoltaiczne monokrystaliczne to obecnie jedna z najlepszych opcji dla domów i firm dzięki korzystnemu stosunkowi ceny do jakości. Mimo wyższej ceny, ich zalety przeważają.
Tagi
Udostępnij
