Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne i polikrystaliczne

Panele polikrystaliczne i monokrystaliczne to dwa główne typy modułów słonecznych, które są obecnie wykorzystywane w produkcji energii słonecznej na całym świecie. Oba te typy modułów mają swoje unikalne właściwości i zastosowania, a wybór między nimi zależy od wielu czynników, takich jak koszt, wydajność i konfiguracja instalacji.

Procesy wytwarzania paneli fotowoltaicznych

Proces produkcji polikrystalicznych paneli fotowoltaicznych rozpoczyna się od krystalizacji krzemu. Kilka bloków krzemu łączy się i tworzy dużą bryłę, która jest następnie topiona w temperaturze 1500 °C. Dzięki temu procesowi możliwe jest usunięcie zanieczyszczeń z krzemu. Po schłodzeniu, bryła jest cięta na cienkie plastry, które są przetwarzane w celu stworzenia ogniw fotowoltaicznych. Proces ten obejmuje czyszczenie, nakładanie specjalnej powłoki antyrefleksyjnej oraz umieszczenie przewodów elektrycznych. Ten proces jest stosunkowo łatwy i tani w porównaniu z produkcją modułów monokrystalicznych. Moduły polikrystaliczne mają nieco niższą wydajność od monokrystalicznych, co oznacza, że wymagają większej powierzchni, aby wyprodukować tą samą ilość energii.

Rys. 1. Monokryształ krzemu otrzymany metodą Czochralskiego.

Moduły monokrystaliczne są produkowane metodą Czochralskiego. W procesie produkcji używa się wysokiej jakości polikryształów krzemu, które wrzuca się do tygla i topi w temperaturze 1500 °C. Następnie, do stopionego krzemu wprowadza się zarodek kryształu (pojedynczy blok krzemu), który będzie służył jako podstawa dla całego kryształu. W rezultacie powstaje duży, cylindryczny monokryształ krzemu, który jest następnie cięty na okrągłe plastry. Jednak układanie koło siebie okrągłych plastrów powoduje powstawanie dużych pustych przestrzeni, co nie jest korzystne z punktu widzenia wydajności modułu. Dlatego w celu optymalizacji przestrzeni, wycinane są z nich kształty zbliżone do kwadratu. Poszczególne ogniwa fotowoltaiczne układa się obok siebie, tworząc panel fotowoltaiczny gotowy do instalacji. Moduły te charakteryzują się wyższą wydajnością niż moduły polikrystaliczne, co oznacza, że mniejsza powierzchnia jest wymagana do wyprodukowania tej samej ilości energii.

Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne?

Jednym z głównych czynników, które decydują o wyborze między panelami polikrystalicznymi a monokrystalicznymi jest koszt. Panele polikrystaliczne są zazwyczaj tańsze w produkcji i zwykle mają niższe koszty instalacji. Jednakże, ze względu na niższą wydajność, potrzebują większej powierzchni, co może zwiększyć koszt instalacji w przypadku ograniczonej przestrzeni. Panele monokrystaliczne są zazwyczaj droższe, ale ze względu na ich wyższą wydajność, mogą okazać się bardziej opłacalne w przypadku ograniczonej powierzchni instalacji.

Oprócz kosztów, inne czynniki, takie jak konfiguracja instalacji i warunki środowiskowe, również wpływają na wybór między modułami polikrystalicznymi, a monokrystalicznymi. Na przykład, panele polikrystaliczne są bardziej odporne na warunki atmosferyczne, tak jak chłodne temperatury lub niskie poziomy światła słonecznego, co czyni je bardziej odpowiednimi do stosowania w obszarach o mniej sprzyjających warunkach klimatycznych. Panele monokrystaliczne są bardziej skłonne do uszkodzeń w wyniku wstrząsów i wibracji, dlatego zwykle są one mniej polecane do zastosowań na ruchomych obiektach, takich jak kampery. W przypadku instalacji systemów fotowoltaicznych na dachach budynków, zazwyczaj wybierane są moduły monokrystaliczne z tego względu, że wyższa wydajność pozwala na większą produkcję energii przy ograniczonej powierzchni.

moduły fotowoltaiczne dah solar — Rys. 2. Przykład panelu fotowoltaicznego monokrystalicznego firmy Dah Solar.

Wpływ paneli fotowoltaicznych na środowisko

Ważnym aspektem w przypadku wyboru modułów słonecznych jest także ich wpływ na środowisko. Zarówno moduły polikrystaliczne, jak i monokrystaliczne są produkowane w procesach, które zużywają znaczne ilości energii i generują emisję gazów cieplarnianych. Jednakże, podczas użytkowania, energia wytwarzana z modułów słonecznych jest bezemisyjna.

Podsumowanie

Podsumowując, panele monokrystaliczne i polikrystaliczne to dwa główne typy modułów słonecznych, które mają swoje unikalne właściwości i zastosowania. Wybór między nimi zależy od wielu czynników, takich jak koszt, wydajność, konfiguracja instalacji i warunki środowiskowe. W zależności od potrzeb, można wybrać jeden lub drugi typ, lub też połączyć je w celu zoptymalizowania produkcji energii słonecznej. Bez względu na wybór, energia słoneczna jest jednym z najczystszych i najbardziej ekologicznych źródeł energii.

Poniżej krótki film w języku angielskim opisujący różnicę pomiędzy modułami monokrystalicznymi i polikrystalicznymi: