Najnowsze technologie w fotowoltaice
Możliwość wytwarzania energii elektrycznej przy wykorzystaniu promieniowania świetlnego (słonecznego) jest znana ludzkości już od drugiej połowy XIX wieku, jednak ze względów ekonomicznych dopiero w ostatnich latach fotowoltaika dynamicznie się rozwija. Jeszcze w XX wieku panele słoneczne były na tyle drogie i nieefektywne, że ich instalacja nie była zbyt opłacalna, jednak od początku obecnego stulecia cena produkcji paneli PV sukcesywnie spada, co przekłada się na znaczący wzrost udziału fotowoltaiki w rynku produkcji energii.
Instalacja fotowoltaiczna – energia prosto ze słońca
Dzięki nieustannie prowadzonym badaniom oraz rozwojowi technologii panele słoneczne są coraz wydajniejsze i tańsze. Pozwala to skutecznie wdrażać na szeroką skalę rozwiązania przyjazne dla środowiska naturalnego i wytwarzać energię z praktycznie niewyczerpalnego źródła, jakim jest słońce.
Typy paneli słonecznych
We współczesnych instalacjach fotowoltaicznych wykorzystywane są różne rodzaje ogniw fotowoltaicznych, które można podzielić na trzy kolejne generacje różniące się między sobą zarówno technologią wytwarzania, jak i ceną, efektywnością oraz żywotnością. Poniżej przedstawiamy najczęściej używaną klasyfikację ogniw fotowoltaicznych.
Ogniwa grubowarstwowe – I generacja
Ze względu na rodzaj materiału, jaki został użyty, ogniwa PV pierwszej generacji dzieli się na dwie podgrupy: monokrystaliczne i polikrystaliczne. Panele monokrystaliczne są droższe w produkcji, ponieważ powstają z tzw. monokryształów krzemu, czyli bloków krystalicznego krzemu o uporządkowanej strukturze. Przekłada się to również na większą efektywność (zazwyczaj ponad 20%) oraz dłuższą żywotność ogniwa. Panele monokrystaliczne mają charakterystyczny czarny kolor.
Ogniwa polikrystaliczne są bardziej ekonomiczne w produkcji, jednak odbywa się to kosztem ich wydajności – struktura bloków krzemu jest w tym przypadku nieregularna, przez co energia elektryczna jest wytwarzana w tego typu ogniwach ze sprawnością rzędu 15-18%. Panele polikrystaliczne mają kolor niebieski, wyraźnie widać na nich również strukturę kryształu krzemu.
Ogniwa cienkowarstwowe – II generacja
Tego typu ogniwa są wytwarzane z materiałów innych niż krystaliczny krzem – najczęściej spotyka się tellurek kadmu (CdTe), krzem amorficzny (a-Si) czy różnego rodzaju mieszanki miedzi, galu, indu oraz selenu (CIS, CIGS). Najbardziej charakterystyczną cechą ogniw cienkowarstwowych jest to, że półprzewodniki odpowiedzialne za wytwarzanie energii elektrycznej są nakładane niezwykle cienką warstwą (od około 0,001 do 0,008 mm) na podłoże tanie w produkcji, np. szkło, metal albo materiał polimerowy. Dzięki temu mogą być bardzo elastyczne, co przekłada się na większą uniwersalność ich zastosowania. Niestety nie są one tak wydajne, jak ogniwa I generacji, stąd ich ciągle niska popularność.
Ogniwa eksperymentalne – III generacja
Trzecia generacja ogniw fotowoltaicznych obejmuje konstrukcje o niezwykle zróżnicowanym charakterze – od ogniw organicznych (OSC), poprzez ogniwa barwnikowe (DSSC) na bazie perowskitu, aż po ogniwa polimerowe. Cechą wspólną praktycznie wszystkich ogniw trzeciej generacji jest relatywnie niewielki koszt produkcji oraz niewielka wydajność, a w przypadku ogniw organicznych także niska żywotność. To sprawia, że tego typu rozwiązania wciąż są jedynie w fazie testów i nie wykorzystuje się ich na skalę przemysłową.
Dlaczego inwestycja w panele słoneczne jest opłacalna?
Powodów, dla których warto zainwestować w fotowoltaikę, jest wiele.
Wśród najważniejszych argumentów należy wymienić przede wszystkim:
- niezależność od wzrostu cen energii elektrycznej z ogólnej sieci,
- pozytywny wpływ na środowisko naturalne: ograniczenie emisji dwutlenku węgla i innych gazów cieplarnianych,
- możliwość zainstalowania paneli PV praktycznie w każdym miejscu,
- szybki zwrot inwestycji: przy odpowiednim dobraniu parametrów instalacji oraz skorzystaniu z rządowego wsparcia dla osób inwestujących w zieloną energię zakup instalacji fotowoltaicznej może zwrócić się już nawet po 7-10 latach.
Przyszłość fotowoltaiki
Nie ulega wątpliwości, że fotowoltaika jest kierunkiem, w którym będzie podążać coraz większa liczba krajów – najlepszym dowodem na to jest coraz większy udział elektryczności wytwarzanej przez instalacje PV w krajach Unii Europejskiej, a także na świecie. Chiny, Japonia, Niemcy czy Wielka Brytania to przykłady państw, które w ostatnich latach zainwestowały ogromne środki w rozbudowę instalacji fotowoltaicznych, przyczyniając się do zdynamizowania rynku fotowoltaiki przemysłowej. Jednym z ciekawszych rozwiązań, które zaczyna być stosowane na coraz większą skalę, są pływające farmy fotowoltaiczne – pod koniec 2018 roku generowały łącznie ponad 1 GW mocy, a w najbliższych latach przewiduje się inwestycje, które sprawią, że liczba ta wzrośnie do 2025 roku ponad dziesięciokrotnie, do mocy rzędu 13 GW.
Czytaj też: Fotowoltaika – ceny, opłacalność, zysk
Jak oceniasz ten poradnik?
Dziękujemy za Twoją opinię!Twoja opinia pozwala nam tworzyć lepsze treści
Więcej poradników o fotowoltaice
Fotowoltaika pozwala na uniezależnienie się w wysokim stopniu od dostaw energii elektrycznej z konwencjonalnych źródeł oraz na obniżenie rachunków za prąd. Najczęściej panele PV są montowane na dachu budynku, ale może zostać wykorzystana również fotowoltaika na gruncie. Sprawdź, zainstalować panele fotowoltaiczne na ziemi, jakie formalności cię czekają oraz ile kosztuje fotowoltaika na gruncie!
14.06.2022
Mycie paneli fotowoltaicznych to obowiązek każdego posiadacza instalacji. Brud nagromadzony na ogniwach ogranicza ilość docierającego do nich światła. W rezultacie skutkuje to spadkiem wydajności instalacji do nawet 20%. Mycie paneli fotowoltaicznych to jednocześnie ich konserwacja i dbałość o estetykę. Jak i czym prawidłowo je czyścić? Wyjaśniamy.
05.07.2022
Jedno z najczęściej zadawanych pytań dotyczących instalacji fotowoltaicznych brzmi: „Ile paneli fotowoltaicznych na 1 kW potrzeba na 1kW?”. Jak zatem obliczyć moc instalacji fotowoltaicznej? Ile paneli fotowoltaicznych potrzebnych jest na dom? Podpowiadamy, jak dużej instalacji potrzebujesz, aby inwestycja szybko się zwróciła i była opłacalna.
29.06.2022
Fotowoltaika na balkonie to coraz częstszy widok. Mieszkańcy bloków też chcą zmniejszać swoje rachunki za prąd, a instalacja fotowoltaiczna to dobre rozwiązanie. Niestety nie każdy może z niego skorzystać. Do wykonania instalacji potrzebne są niezbędne zgody. Sprawdź, kto może mieć fotowoltaikę na balkonie
08.07.2022
Według badania przeprowadzonego przez serwis Oferteo.pl we współpracy z Murator.pl, w Polsce za średniej wielkości instalację fotowoltaiczną należy zapłacić od 32 do 39 tys. zł. Cena ta jest kształtowana głównie przez jakość komponentów, rodzaj dachu i długość gwarancji. W jaki sposób można obniżyć te koszty?
27.12.2022
W jaki sposób działają panele słoneczne i jak działa fotowoltaika? Zasada działania paneli fotowoltaicznych polega na tym, że baterie zmieniają energię elektryczną w energię słoneczną. Zjawisko to nazywane jest efektem fotowoltaicznym. Dowiedz się, jak działa fotowoltaika!
30.05.2022
