Jak są zrobione panele słoneczne? Z jakich części są zbudowane? Lista typów ogniw i części panelu słonecznego
Czas czytania: 3 minuty
Solar wszedł do głównego nurtu jako najtańsze źródło energii na świecie, pozostawiając wielu ludzi zastanawiających się, jak fotowoltaika może być tak wydajna i tania, jednocześnie dostarczając „zieloną” energię. Odpowiedź na to pytanie oznacza zrozumienie jak działa energia słoneczna, jak produkowane są panele słoneczne i jakie są ich części. Większość paneli dostępnych na rynku wykonana jest z krzemu monokrystalicznego, polikrystalicznego lub cienkowarstwowego („amorficznego”). W tym artykule wyjaśnimy różne sposoby wytwarzania ogniw słonecznych i jakie części są wymagane do produkcji paneli słonecznych.
Kluczowe informacje na temat produkcji paneli słonecznych
- Panele słoneczne są zazwyczaj wykonane z kilku kluczowych komponentów: krzemu, metalu i szkła
- Standardowe panele są wykonane z krzemu monokrystalicznego lub polikrystalicznego
- Zacznij porównywać oferty paneli słonecznych na EnergySage Marketplace, aby zobaczyć opcje urządzeń obok siebie
Jak powstają panele słoneczne? Mono vs poly vs thin film
Fotowoltaika słoneczna składa się z wielu części, z których najważniejszą są ogniwa krzemowe. Krzem, atom o numerze 14 w układzie okresowym, jest niemetalem o właściwościach przewodzących, które dają mu zdolność do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną. Kiedy światło oddziałuje na ogniwo krzemowe, powoduje ono ruch elektronów, co inicjuje przepływ prądu. Jest to znane jako „efekt fotowoltaiczny.”
Jednakże same ogniwa krzemowe nie są w stanie zapewnić energii elektrycznej dla Twojego domu. Są one sparowane z metalową obudową i okablowaniem, które pozwalają elektronom z ogniwa słonecznego uciec i dostarczyć użyteczną moc. Krzem występuje w wielu różnych strukturach ogniw: pojedynczych (monokrystalicznych), polikrystalicznych lub amorficznych, najczęściej związanych z cienkowarstwowymi panelami słonecznymi.
Proces produkcji paneli słonecznych
Monokrystaliczne panele słoneczne są produkowane z jednego dużego bloku krzemu i są produkowane w formatach wafli krzemowych. Proces produkcyjny obejmuje cięcie pojedynczych płytek krzemu, które mogą być umieszczone na panelu słonecznym. Monokrystaliczne ogniwa krzemowe są bardziej wydajne niż polikrystaliczne lub amorficzne ogniwa słoneczne. Produkcja pojedynczych płytek monokrystalicznych jest bardziej pracochłonna, a co za tym idzie, są one również droższe w produkcji niż ogniwa polikrystaliczne. Ogniwa monokrystaliczne mają wyraźną czarną estetykę i są często kojarzone z eleganckim wyglądem paneli SunPower klasy premium.
Polikrystaliczne ogniwa słoneczne to również ogniwa krzemowe, ale zamiast być formowane w duży blok i cięte na płytki, są one produkowane przez stopienie wielu kryształów krzemu razem. Wiele cząsteczek krzemu jest topionych, a następnie ponownie stapianych razem w sam panel. Ogniwa polikrystaliczne są mniej wydajne niż monokrystaliczne, ale są też tańsze. Mają niebieskawy odcień, który jest często kojarzony z estetyką paneli słonecznych SolarWorld.
Ogniwa krzemu amorficznego tworzą elastyczne materiały do paneli słonecznych, które są często używane w cienkowarstwowych panelach słonecznych. Amorficzne ogniwa krzemowe są niekrystaliczne i zamiast tego są przymocowane do podłoża, takiego jak szkło, plastik lub metal. Z tego powodu cienkowarstwowe panele słoneczne są zgodne ze swoją nazwą: są chude i podatne na zginanie, w przeciwieństwie do standardowych paneli. Chociaż amorficzne ogniwa słoneczne są idealnym rozwiązaniem pod względem uniwersalności, są one bardzo mało wydajne w porównaniu z ogniwami mono- i polikrystalicznymi. Firma First Solar jest najbardziej znana z produkcji cienkowarstwowych paneli słonecznych w USA.
Po wyprodukowaniu unikalnego typu ogniwa słonecznego, producenci paneli słonecznych kończą proces poprzez podłączenie systemów elektrycznych, dodanie powłoki antyrefleksyjnej do ogniw oraz umieszczenie całego systemu w metalowej i szklanej obudowie.
Jakie są części panelu słonecznego?
Materiały używane do produkcji ogniw dla paneli słonecznych są tylko jedną z części samego panelu słonecznego. Proces produkcji paneli słonecznych obejmuje zazwyczaj sześć różnych komponentów. Jeśli jesteś majsterkowiczem i ciekawym materiałów do produkcji paneli słonecznych, może to być nawet kwestia chęci posiadania hipotetycznej listy „składników”, aby wyprodukować jeden na własną rękę. Oto typowe części panelu słonecznego:
- Krzemowe ogniwa słoneczne
- Metalowa rama (typowo aluminiowa)
- Szklany arkusz do obudowy
- Standardowy przewód 12V
- Przewód magistrali
- Plexiglas
Oprócz samych ogniw słonecznych, standardowy panel słoneczny zawiera szklaną obudowę z przodu panelu, aby dodać trwałość i ochronę dla krzemowych ogniw fotowoltaicznych. Pod szklaną powłoką zewnętrzną, panel posiada obudowę izolacyjną i ochronny arkusz tylny, który pomaga ograniczyć rozpraszanie ciepła i wilgoci wewnątrz panelu. Izolacja jest szczególnie ważna, ponieważ wzrost temperatury prowadzi do spadku wydajności, co skutkuje niższą mocą panelu słonecznego. Dlatego też producenci paneli fotowoltaicznych muszą dołożyć wszelkich starań, aby zapewnić, że światło jest przechwytywane bez przegrzewania technologii.
Czy powinieneś zrobić własne panele słoneczne?
Dla każdego, kto chce zainstalować panele słoneczne i rozważa trasę „zrób to sam”, istnieje wiele czynników do rozważenia, takich jak gwarancje, długowieczność produkcji, wydajność i ogólny koszt. Aby uzyskać pełne poczucie tego podziału, sprawdź nasz artykuł na temat zalet i wad DIY solar. Jeśli szukasz indywidualnego oszacowania kosztów instalacji solarnej w oparciu o Twoją lokalizację i rodzaj dachu, wypróbuj nasz kalkulator solarny. Dla właścicieli domów zainteresowanych otrzymaniem ofert od lokalnych, wstępnie sprawdzonych instalatorów, sprawdź EnergySage Solar Marketplace.