Co to są panele polikrystaliczne?

Jednym z najpopularniejszych materiałów używanych do pozyskiwania energii elektrycznej ze słońca jest krzem. Ten powszechnie występujący minerał może mieć postać krystaliczną lub niekrystaliczną. Używanie krystalicznego krzemu w przetwarzaniu energii słonecznej na prąd pozwala jak dotąd uzyskać wyższą wydajność niż przy jakimkolwiek innym materiale. Dlaczego w takim razie istnieją dwa rodzaje ogniw PV? Czym się różni panel monokrystaliczny od polikrystalicznego?

Podstawowe cechy paneli polikrystalicznych

Na początek spróbujemy odpowiedzieć na pytanie co to jest panel polikrystaliczny.

Istnieje kilka cech, które odróżniają panele polikrystaliczne od wszystkich innych typów paneli:

  • Sposób produkcji – bloki różnorodnych kryształów krzemu są stapiane w jedną substancję, a następnie formowane i krojone w pojedyncze płytki. Skutkiem tego procesu jest mniej jednolita struktura niż w przypadku ogniw monokrystalicznych.
  • Wydajność – mniejsza jednolitość kryształu wpływa na słabszą wydajność ogniw. Jako wydajność rozumie się procent energii słonecznej, jaką panel jest w stanie przekształcić w użyteczną energię elektryczną. Panele słoneczne polikrystaliczne różnią się w zależności od marki i użytych technik, ale zwykle ich wydajność wynosi od 13 do 18%. To wcale nie jest mało, biorąc pod uwagę, że najbardziej wydajne panele dostępne na rynku nie przekraczają 23% wydajności, a tylko w warunkach laboratoryjnych przekroczono 30%.
  • Odporność na wysokie temperatury – to bardzo ważna cecha, która sprawia, że ogniwa fotowoltaiczne nie są łatwo podatne na zniszczenia z powodu przegrzania. Panele polikrystaliczne dobrze radzą sobie w wyższych temperaturach, nie tracąc zbyt wiele na wydajności. Jednocześnie są dobrze przystosowane do pracy w zacienieniu. Oczywiście nie można tych cech nadużywać. Każdy model ma własną granicę odporności, podawaną przez producenta. Przed zakupem warto się z nią zapoznać.
  • Koszt i dostępność – panele słoneczne polikrystaliczne są szeroko dostępne. Ze względu na swoją cenę (nieco niższą niż monokrystalicznych przy podobnej wydajności) są bardzo popularne. Na dostępność wpływa też szybka i efektywna metoda produkcji.
  • Wygląd – dla klienta czasami właśnie ta cecha jest pierwszą, która rzuca się w oczy. Panele polikrystaliczne mają zwykle niebieski kolor, prostokątne segmenty, najczęściej ułożone symetrycznie w duży prostokąt-panel i lekko teksturowaną powierzchnię.

Panele polikrystaliczne czy monokrystaliczne?

Przedstawiliśmy w skrócie wszystkie cechy paneli polikrystalicznych. Teraz porównamy je z podstawowymi cechami ich monokrystalicznych odpowiedników. Te drugie mają wiele zalet, które są atrakcyjne, zwłaszcza jeśli stawiamy na wydajność. Ostatecznie decyzja czy wybrać panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne będzie zależała od inwestora.

Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne są robione z hodowanych kryształów. Być może pamiętacie z dzieciństwa, z domu lub szkoły zestaw do hodowania kryształów? Dzięki zastosowaniu pewnych procesów można nie tylko wyhodować kryształ z roztworu, ale nadać mu odpowiedni kształt. Proces (metodą Czochralskiego) trwa od kilkunastu do kilkudziesięciu godzin. O wiele dłużej niż przygotowanie kryształów do paneli słonecznych polikrystalicznych. Żeby kryształ był równy potrzeba zastosowania odpowiedniego ciśnienia, temperatury i obracania. Po wyrośnięciu kryształu jest on cięty na cienkie płytki, które są pokrywane specjalną warstwą przewodzącą np. tlenkiem cynku. Dalszy proces produkcji przebiega podobnie jak w przypadku paneli polikrystalicznych. To głównie czas i precyzja potrzebne do wyhodowania kryształu decydują o wyższej cenie paneli monokrystalicznych. Plusem jest natomiast lepsza wydajność takich ogniw fotowoltaicznych. Mieści się ona w zakresie 18-22,2%.

Panele mono- i polikrystaliczne różnią się też wyglądem. Monokrystaliczne mają zwykle barwę granatową do czarnej. Powierzchnia jest bardziej jednolita, co niektórzy uważają za plus estetyczny.

Ile kosztują panele polikrystaliczne i monokrystaliczne?

Dwie podstawowe cechy, które musimy brać pod uwagę kupując panele, to cena i wydajność. Cenę paneli fotowoltaicznych można podawać w całości za sztukę czy zestaw (np. można się zorientować ile kosztuje instalacja o mocy 5 kW danej marki) albo za 1 kW lub za 1 Wp. Ta druga opcja jest bardziej uniwersalna i pomaga faktycznie porównać ile mocy wyciągniemy z instalacji za daną ilość pieniędzy.

W 2023 roku cena paneli na 1 kW waha się między 4 a 8 tys. zł. To duża rozpiętość, ale też jakość paneli fotowoltaicznych jest różna. Do tego trzeba dodać wydajność konkretnego panela w porównaniu z zajmowaną powierzchnią. Panele polikrystaliczne, nawet tańsze w przeliczeniu na 1 kW lub na 1 Wp, zwykle zajmują większą powierzchnię. Nawet trochę mniejszy pojedynczy panel przy przemnożeniu zajmuje mniej miejsca niż więcej dużych paneli. Tak naprawdę jakość, cena i wydajność w dużej mierze zależą od firmy. Dokładne przeliczenia powinno się przeprowadzać na konkretnych modelach.

Warto dodać, że udoskonalane metody produkcji wpływają na ceny. Dziś ogniwa fotowoltaiczne monokrystaliczne są pod wieloma względami lepsze od polikrystalicznych, a różnica w cenach nie jest tak duża, żeby brać ją pod uwagę. Większe znaczenie ma dostępność wybranych modeli oraz dostosowanie modułów do konkretnych warunków na danym obszarze. Jeśli szukasz więcej porad i informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły na temat fotowoltaiki.

Najpopularniejsze pompy ciepła i panele fotowoltaiczne - sprawdź promocje!

Czy fotowoltaika oparta na panelach polikrystalicznych ma przyszłość?

Fotowoltaika wymaga mądrej inwestycji na lata. W zwykłych porównaniach paneli trudno jednak znaleźć prognozy rynkowe dotyczące tych technologii. Postanowiliśmy pójść o krok dalej i spróbować określić jaka jest przyszłość paneli polikrystalicznych.

Prognozy na najbliższe lata

Moduły polikrystaliczne ciągle cieszą się dużą popularnością. Spadek cen wszystkich paneli oraz względne wyrównanie ceny za ogniwa mono- i polikrystaliczne może powodować zaniepokojenie co do ich przyszłości. Jednak nadal technologia produkcji tych drugich jest tańsza i szybsza. Z tego powodu wraz ze wzrostem zapotrzebowania na prąd z fotowoltaiki przed producentami i odbiorcami paneli polikrystalicznych otwierają się nowe możliwości. Dodatkowe funkcje i rozwiązania, stosowane dotąd w droższych panelach monokrystalicznych, są teraz przystosowywane do ich tańszych odpowiedników.

Najważniejsze dla obecnego inwestora jest to, że w razie awarii lub potrzeby dodania kolejnych modułów bez problemu znajdzie odpowiednie panele polikrystaliczne.

Inne rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Chociaż fotowoltaika oparta na modułach polikrystalicznych i monokrystalicznych jest nadal dominująca, to cały czas pracuje się nad nowymi technologiami. Głównym problemem związanym z panelami z krystalicznego krzemu jest ich mała elastyczność i trudności z recyklingiem. Z tego powodu ta „zielona” technologia nie jest aż tak zielona jak mogłaby być.

W ostatnich latach coraz większym zainteresowaniem cieszą się tzw. ogniwa II generacji lub cienkowarstwowe. Nadal stwarzają pewne problemy z recyklingiem i nie są tak wydajne jak krystaliczne. Mimo wszystko stosuje się je tam gdzie estetyka lub elastyczność dopasowania są ważniejsze od wydajności. Ciekawą propozycją są ogniwa perowskitowe lub hybrydowe perowskitowo-krzemowe. W warunkach laboratoryjnych udało się osiągnąć bardzo wysoką wydajność. Niestety nadal mają krótką żywotność.

Warto jeszcze wspomnieć o tzw. dachach solarnych, które są budowane ze zintegrowanych paneli. Niektórzy prognostycy uważają, że ogniwa zintegrowane z budynkiem, zwłaszcza przy użyciu perowskitów, mogą być rozwiązaniem przyszłości. Póki co jest to ciekawostka dla nielicznych.

Panele polikrystaliczne to najbardziej popularny, tani i stosunkowo wydajny sposób na produkcję własnego prądu. Ciągle cieszą się dużą popularnością, szczególnie wśród klientów indywidualnych. Można śmiało przewidzieć, że w następnych latach będą coraz bardziej wydajne, a jednocześnie stosunkowo tanie w przeliczeniu na 1 Wp.

ikona podziel się Przekaż dalej