Technologia modułów fotowoltaicznych

Moduł fotowoltaiczny to podstawowy element budowy elektrowni fotowoltaicznej. Jego zadaniem jest wykorzystanie promieniowania słonecznego do wytworzenia energii elektrycznej w postaci prądu stałego.

Chociaż w Polsce w dalszym ciągu fotowoltaika jest mało powszechnym pojęciem, technologia w tej dziedzinie bardzo szybko się rozwija. W tym momencie możemy wyróżnić moduły cienkowarstwowe oraz klasyczne – zbudowane z krzemu krystalicznego.

Aby móc wykorzystać ogniwa krzemowe do wytworzenia odpowiedniej ilości energii elektrycznej, konieczne jest połączenie ich ze sobą. W ten sposób pozyskuje się moduły fotowoltaiczne, które łączy się szeregowo lub szeregowo-równolegle.

Materiał półprzewodnikowy (w tym wypadku krzem) używany jest w postaci płytek mono- lub polikrystalicznych. Z uwagi na dużą potrzebę pozyskiwania coraz większych ilości krzemu, nowoczesne technologie prezentują wcześniej wspomniane moduły cienkowarstwowe, które produkowane są z uwzględnieniem redukcji zużycia wykorzystywanych materiałów.

W obecnej chwili wyróżniamy następujące przykłady technologii ogniw fotowoltaicznych:

1 Generacji

  • ogniwa monokrystaliczne – wykonane z jednego monolitycznego kryształu krzemu. Charakteryzuje je największa sprawność, a przy tym także najwyższa cena.
  • ogniwa polikrystaliczne – wykonane z wykrystalizowanego krzemu. Także posiadają dużą sprawność, jednak są słabsze od monokrystalicznych. Charakteryzuje je intensywnie niebieski kolor.
  • ogniwa  amorficzne – wykonane z niewykrystalizowanego krzemu. Ich skuteczność jest najniższa ze wszystkich ogniw 1-ej oraz 2-ej generacji. Jest to także widoczne w znacznie niższej cenie.

 2 Generacji (cienkowarstwowe)

  • ogniwa CdTe – wykonane z wykorzystaniem półprzewodnikowego tellurku kadmu CdTe. Ich sprawność przypomina ogniwa polikrystaliczne 1 Generacji. Z uwagi na ekonomiczność półprzewodnika, charakteryzują się dobrym stosunkiem ceny do mocy.
  • ogniwa CIGS – wykonane z mieszaniny półprzewodników takich jak miedź, ind, gal, selen. Wykazują niewiele większą sprawność od ogniw CdTe. To innowacyjne rozwiązanie jest niezwykle proste w produkcji. Wszystko dzięki wynalezieniu technologii druku ogniw CIGS.

Niezależnie od użytej technologii, moduły fotowoltaiczne charakteryzują następujące parametry:

  • napięcie obwodu otwartego Voc
  • napięcie w punkcie mocy maksymalnej Vmpp
  • prąd zwarcia Isc
  • prąd w punkcie mocy maksymalnej Impp

Dzięki znajomości powyższych parametrów oraz umiejętności ich prawidłowego odczytu, możliwa jest konfiguracja pracy instalacji fotowoltaicznej, a przy tym wygenerowanie większej mocy oraz pozyskanie finansowych zysków z posiadanej elektrowni.

Dodaj komentarz