Fără îndoială, panourile solare sau panourile fotovoltaice (de asemenea, se folosesc termenii „module” și „plăci”) constituie elementul esențial în domeniul energiei solare fotovoltaice. Acestea sunt responsabile pentru captarea radiației solare și transformarea acesteia în energie electrică.
Cu toate acestea, există o varietate mare de panouri fotovoltaice pe piață, având caracteristici și utilizând tehnologii diferite.
Dacă doriți să învățați cum să interpretați denumirile panourilor, să înțelegeți la ce se referă termeni precum „monocristalin”, „PERC” sau „Half-Cell”… continuați lectura acestui articol!
Ce este un panou fotovoltaic?
Un panou fotovoltaic reprezintă un ansamblu de celule solare conectate între ele, care lucrează împreună pentru a genera tensiuni și puteri semnificativ mai mari decât o singură celulă solară, care poate produce doar câțiva zeci de volți și o putere maximă de 1 sau 2 wați. În general, un panou solar conține 60 sau 72 de celule fotovoltaice.
Panourile fotovoltaice pot fi fabricate din diverse materiale și, cu timpul, tehnologiile și procesele de producție devin tot mai eficiente.
În prezent, cele mai populare panouri fotovoltaice sunt cele compuse din celule de siliciu. Această tehnologie poate oferi o durată de viață de peste 30 de ani, în funcție de situație, iar producătorii de panouri fotovoltaice garantează adesea că performanța lor va fi de cel puțin 80% după 25 de ani.
De asemenea, spre deosebire de alte surse de energie regenerabilă, precum energia eoliană, panourile fotovoltaice nu conțin elemente mobile. Astfel, nu numai că sunt durabile, după cum am menționat anterior, dar sunt și extrem de fiabile și necesită un nivel minim de întreținere.
Uneori, panourile fotovoltaice sunt numite și „panouri solare”.
Însă, în domeniul panourilor solare există trei tehnologii diferite:– fotovoltaice (transformă energia solară în energie electrică);
– termice (utilizate pentru a genera căldură);
– panouri solare hibride (combinația dintre panourile fotovoltaice și cele termice).
Module monocristaline vs. policristaline
Solicitați o ofertă de preț pentru instalarea panourilor solare la domiciliul dvs.
Una dintre primele dileme pe care mulți clienți le întâmpină se referă la tipul de celule din panourile solare: monocristaline sau policristaline.
Acești termeni se referă la procesul de fabricație a celulelor de siliciu, dar nu vom intra în detalii extrem de tehnice. Este suficient să știți că celulele monocristaline au o puritate și eficiență mai mare, în timp ce celulele policristaline sunt mai ieftin de fabricat.
Există, de asemenea, o diferență pur estetică, care poate fi mai mult sau mai puțin importantă în funcție de importanța acordată aspectului. Ne referim aici la culoare. De asemenea, sunt de luat în considerare anumite aspecte legate de condițiile climatice în care panoul funcționează:
- Celulele monocristaline captează până la 20% din energia prezentă în lumină în condiții standard de testare (STC)*, iar celulele policristaline captează aproximativ 16%.
- Celulele monocristaline au, în general, o nuanță mai închisă, variind de la gri la negru, pe când celulele policristaline au o culoare albastru închis.
- Panourile solare monocristaline au performanțe mai bune la climă rece, spre deosebire de cele policristaline, care sunt mai eficiente la temperaturi calde. Este esențial să reținem că, deși panourile noastre „preferă” lumina soarelui, nu au aceeași „preferință” și în ceea ce privește căldura, deoarece orice tip de panou își pierde eficiența odată cu creșterea temperaturii.
* STC (condiții standard de testare) reprezintă metoda cea mai des utilizată de majoritatea producătorilor pentru a testa performanța de ieșire a panourilor solare. Printre condiții se numără temperatura de 25°C și o radiație solare de 1000 W/m2.
În general, panourile fotovoltaice policristaline sunt mai accesibile ca preț, dar un panou monocristalin generează o putere mai mare pe aceeași suprafață. Dacă dispuneți de spațiu limitat pe acoperiș, de exemplu, alegerea panourilor solare monocristaline poate fi o opțiune excelentă.
PS: Există diferite tipuri de celule solare, printre care și cele organice. Le-am omis însă aici, deoarece intenția noastră este de a publica un articol destinat publicului larg, axat pe tehnologiile cele mai frecvent utilizate în prezent.
Tecnologii incluse în panourile fotovoltaice
Datorită evoluției constante a sectorului fotovoltaic, care integrează noi tehnologii și inovează pentru a oferi soluții mai eficiente, există diverse tehnologii disponibile pe piață pe care ar trebui să le cunoașteți.
Celule flexibile
Noile metode de fabricație au permis producerea de celule capabile să se adapteze la forme curbate, ceea ce nu era posibil cu panourile convenționale.
Acest tip de panouri fotovoltaice flexibile sunt folosite în mod obișnuit în sectorul nautic sau în cazul rulotelor și autorulotelor, care își propun să valorifice la maximum suprafața disponibilă.
Însă, puterea generată de aceste panouri este mai mică în comparație cu cele care folosesc celule rigide.
Semicelule (Half-Cell)
Panourile fotovoltaice cu semicelule sau HC (half-cell) nu sunt o tehnologie nouă, dar câștigă din ce în ce mai mult teren pe piață.
Se estimează că în mai puțin de 5 ani, peste 50% dintre panourile solare produse vor fi de acest tip. Dar ce sunt acestea?
În cazul majorității panourilor convenționale, toate celulele sunt conectate într-o singură serie sau șir (string), care este la rândul său divizat în mai multe părți, prin utilizarea diodelor. Pe scurt, atunci când o umbră afectează un grup de celule fotovoltaice, se activează o diodă și se produce un bypass astfel încât restul să continue să genereze energie electrică.
Într-un modul fotovoltaic HC, celulele sale au fost divizate înainte de a fi plasate pe partea din spate a modulului și fiecare diodă grupează două subșiruri în loc de unul. Poate părea puțin confuz, dar să ne concentrăm pe aspectele esențiale: Ce avantaje oferă această tehnologie?
Instalați module fotovoltaice în compania dvs.
Principalul rezultat este că panourile se comportă mai bine în prezența umbrelor.
Pe lângă aceasta, prin utilizarea celulelor reduse la jumătate, intensitatea curentului generat este și ea redusă la jumătate (menținând tensiunea). Acest lucru implică mai puține pierderi termice, adică mai puține pierderi din cauza disipării energiei.
Singurul posibil dezavantaj al panourilor fotovoltaice cu semicelule este că au mai multe conexiuni și suduri. Acest lucru poate duce la probleme cu puncte locale de căldură* în viitor. Așadar, deși este întotdeauna recomandat să alegeți panouri fotovoltaice de calitate, în cazul panourilor cu celule divizate, este și mai important să optați pentru mărci de top.
*Punctele de temperatură crescută (puncte fierbinți sau „hot spots”) pe panourile solare sunt un fenomen nedorit care constă în apariția de zone localizate cu temperaturi ridicate. Acestea duc la pierderea eficienței și a puterii de ieșire, accelerând, de asemenea, degradarea materialelor. De obicei, apar atunci când se conectează în serie celule cu caracteristici de performanță diferite.
Există și o nouă variantă, numită quarter-cell. În acest caz, celulele nu mai sunt împărțite în două, ci în patru părți egale.
PERC (Passivated Emitter and Rear Cell)
Tehnologia PERC reprezintă una dintre inovațiile care au apărut odată cu dezvoltarea sectorului fotovoltaic, având ca scop îmbunătățirea performanței panourilor solare.
Această tehnică constă în aplicarea unui strat reflectorizant adițional pe partea din spate a panoului (cunoscut sub numele de strat dielectric) pentru a optimiza folosirea radiației solare. Acest strat reflectă înapoi către celulă o parte din fotoni care, în mod normal, ar fi traversat celula, îmbunătățind astfel eficiența globală a panoului.
Prin urmare, un panou care utilizează această tehnologie captează un procent mai mare din radiația solară.
Panouri solare bifaciale
Panourile solare tradiționale sunt monofaciale, adică absorb lumina soarelui doar prin fața expusă, partea opusă fiind opacă. Energia care nu este captată de celulele fotovoltaice de pe partea frontală se pierde (cu toate că, așa cum am menționat anterior, tehnologia PERC reusește să reflecte o parte din această energie înapoi spre celulă).
Panourile solare bifaciale sunt plăci solare care produc energie electrică utilizând ambele fețe. Acestea au celule fotovoltaice atât pe partea frontală, cât și pe partea din spate.
Evident, această tehnologie conduce la o creștere a producției de energie, iar această creștere poate fi chiar mai semnificativă dacă panourile sunt instalate pe suprafețe care reflectă lumina sau care au fost pregătite corespunzător pentru a reflecta lumina (de exemplu, vopsite în culori deschise).
Deși pentru spațiile rezidențiale această tehnologie nu este încă o opțiune foarte atractivă, este utilizată cu succes în centralele fotovoltaice industriale.
Pentru a efectua o instalare corectă a unui panou solar bifacial, trebuie să se acorde atenție tuturor diferitelor surse de radiație pe care le poate capta: albedo-ul zonei de instalare, radiația provenită de la panourile plasate în spate, precum și lumina difuză reflectată de obiectele din apropierea zonei de instalare.
Bus Bar și Multi Bus Bar (BB y MBB)
Această tehnologie, deja bine dezvoltată, a ajutat la diminuarea costurilor asociate cu instalarea panourilor fotovoltaice și la îmbunătățirea eficienței lor.
Bus Bar-urile sunt conexiuni care traversează celulele și pot fi observate cu ochiul liber. De-a lungul timpului, modelele au progresat de la 2BB la tendința actuală de 5BB. Totuși, modelele de ultimă generație, denumite Multi Bus Bar, au ajuns să aibă 9 sau 12 bare colectoare Bus Bar.
Prin scurtarea distanței dintre conexiuni, se reduc pierderile datorate rezistențelor și se îmbunătățește eficiența celulelor, ceea ce duce la o putere de ieșire din panouri mai mare.
Tensiunea panourilor fotovoltaice
Voltajul sau tensiunea în cadrul panourilor fotovoltaice fluctuează în funcție de scopul pentru care aceste componente sunt proiectate. Se disting trei grupe principale de panouri, bazate pe tensiune.
Doriți să vă instalați un sistem fotovoltaic off-grid?
Panouri solare de 12 volți
Sunt folosite în instalații independente de rețea (off-grid), pentru autoconsum. Acestea sunt adecvate pentru instalații de dimensiuni reduse, care nu au nevoie de consum mare de energie, cum ar fi rulote, sisteme de iluminat și semnalizare, locuințe de dimensiuni mici utilizate ocazional sau în weekend-uri etc.
Pe scurt, panourile solare de 12 volți sunt recomandate pentru consumuri reduse.
Aceste panouri au 36 de celule și o tensiune de ieșire de aproximativ 18V. Ele sunt ideale pentru a fi utilizate cu regulatoare PWM și baterii de 12V. Cele mai performante pot produce în jur de 150W, ceea ce este suficient pentru a acoperi necesitățile energetice ale unor locuințe mici neracordate la rețeaua de utilități.
Panouri solare de 24 volți
Sunt utilizate adesea în instalații de dimensiuni medii și mari, fiind întâlnite în diverse aplicații, cum ar fi locuințele izolate cu ocupare permanentă, sisteme de pompare solară și sisteme fotovoltaice conectate la rețea (on-grid), pentru autoconsum.
Un panou de 24V conține de două ori mai multe celule decât unul de 12V, adică 72. Cu aceeași intensitate de curent și o tensiune dublă, acestea pot încărca baterii de 24V dacă sunt conectate în paralel cu un regulator PWM sau baterii de 12V dacă se utilizează un regulator MPPT.
Aceste panouri solare au dimensiuni mari (în general 2 x 1 metri) și unele modele pot atinge puteri de peste 500W.
Panouri cu conectare la rețea
Acestea sunt ideale pentru a fi utilizate în instalații conectate la rețea (sisteme fotovoltaice on-grid) și sunt frecvent folosite în instalații fotovoltaice pentru producția și vânzarea de energie electrică.
Acestea au 60 de celule și dimensiuni mai mici decât cele anterioare (1,65 x 1 m).
Tensiunea acestor panouri este de minim 30V și întotdeauna trebuie să fie utilizate cu regulatoare MPPT în instalații independente de rețea.
Ce fel de întreținere este necesară pentru panourile fotovoltaice?
Aproape că panourile solare fotovoltaice nu necesită întreținere.
Unul dintre avantajele acestei tehnologii este că modulele PV sunt foarte ușor de întreținut.
Desigur, întreținerea panourilor, deși simplă, influențează performanța lor. Ideal este să menținem panourile solare curate pentru a asigura producția fotovoltaică maximă posibilă și pentru a preveni daunele pe termen lung, cum ar fi apariția punctelor fierbinți.
În rest, modul de curățare este similar cu cel folosit pentru ferestrele unei locuințe.
De obicei, este suficient să folosiți apă și un burete care să nu fie abraziv, pentru a nu deteriora suprafața. Este un proces pe care îl puteți realiza singur și care, în general, se face cel mult de trei sau patru ori pe an. Cu toate acestea, frecvența curățării va depinde, printre altele, de condițiile climatice din regiunea dumneavoastră.
În sezonul ploios, curățarea este mai puțin necesară.
Acum că v-ați familiarizat deja cu tipurile de panouri solare și tehnologiile disponibile pe piață… vă încurajăm să faceți tranziția către energia fotovoltaică!
La SOLARIX, dorim să subliniem că energia solară fotovoltaică aduce numeroase avantaje utilizatorilor care decid să-și folosească acoperișul pentru a produce energie electrică curată și gratuită:
- Electricitate generată din surse regenerabile, curată și fără impact negativ asupra mediului înconjurător;
- Excedentele pot fi injectate în rețea pentru a economisi și mai mult la factura de energie electrică;
- Este o tehnologie complet modulară, adaptabilă la instalații mici pentru consumul propriu sau instalații industriale de mare putere;
- Este o soluție economică, deoarece costurile au scăzut semnificativ în ultimii ani;
- Este o soluție rentabilă, chiar dacă perioada de recuperare a investiției depinde de fiecare caz în parte. Însă, pe măsură ce prețurile energiei electrice continuă să crească, instalarea unui sistem fotovoltaic devine din ce în ce mai avantajoasă din punct de vedere financiar;
- Panourile solare fotovoltaice sunt durabile, fiabile și foarte ușor de întreținut.
Vă reamintim că echipa Solarix instalează panouri solare atât pentru locuințele particulare, cât și pentru companii. Vă invităm să consultați informațiile detaliate privind proiectele noastre finalizate.
