Decydując się na inwestycję w instalację fotowoltaiczną, możemy oczekiwać szeregu korzyści w postaci oszczędności na rachunkach za prąd, możliwości korzystania z systemu opustów czy produkcji własnej energii elektrycznej w sposób przyjazny środowisku. Jednak zanim dokonamy zakupu fotowoltaiki, wpierw musimy wybrać m.in. odpowiedni rodzaj modułów.

• Jakie panele fotowoltaiczne wybrać – polikrystaliczne czy monokrystaliczne?
• Co je od siebie różni i ile kosztują poszczególne odmiany ogniw?
• Które z nich sprawdzą się lepiej w polskim klimacie?

Jak działa fotowoltaika?

Każdy pojedynczy panel fotowoltaiczny składa się z kilku ogniw. Pochodzące z promieniowania słonecznego fotony, padając na fotowoltaikę, powodują wytrącanie się elektronów z atomów krzemu wewnątrz ogniw. Ruch tych cząsteczek wykorzystywany jest do produkcji prądu stałego – w falowniku jest on zamieniany na prąd zmienny, który zasila urządzenia w naszym domu.

Niezależnie od tego czy wybierzemy panele mono- czy polikrystaliczne, proces generowania energii elektrycznej będzie przebiegać tak samo.

Różnice między panelami monokrystalicznymi a polikrystalicznymi

Planując inwestycję w fotowoltaikę, nie tylko musimy wybrać sposób czy miejsce jej montażu, ale przede wszystkim zadecydować, który rodzaj modułu będzie dla nas najlepszym rozwiązaniem. W panelach fotowoltaicznych najczęściej spotkamy się z omawianymi ogniwami monokrystalicznymi i polikrystalicznymi. Przyjrzyjmy się ich podstawowym różnicom.

Produkcja ogniw fotowoltaicznych

Różnice między panelami mono- a polikrystalicznymi możemy dostrzec już na etapie produkcji. 

W przypadku ogniw polikrystalicznych proces ich wytwarzania nie jest skomplikowany, co wpływa na niską cenę modułów. Pierwszym krokiem jest poddanie krystalizacji bloków krzemu. Zjawisko to odbywa się w temperaturze 1500 stopni Celsjusza, której wysokość umożliwia usunięcie z tworzywa niektórych zanieczyszczeń. Uzyskana bryła krzemowa zostaje schłodzona oraz cięta na cienkie plastry. Kolejnym etapem jest poddanie otrzymanych form oczyszczeniu z pozostałych zanieczyszczeń. Następnie nakładana jest na nie powłoka antyrefleksyjna oraz montowane są przewody elektryczne.

Panele monokrystaliczne, jak sama nazwa wskazuje, składają się z jednego kryształu, co pozytywnie wpływa na ilość generowanej przez moduł energii elektrycznej (im mniej w nim kryształów, tym więcej prądu on wytwarza). Z tego względu proces produkcji ogniw, nazywany metodą Czochralskiego, jest bardziej skomplikowany niż w przypadku polikrystalicznych.

Podczas pierwszego etapu wytwarzania modułów polikrystalicznych polikryształki krzemu zostają wrzucane do tygla, w którym poddawane są procesowi topnienia w 1500 stopniach Celsjusza. Do uzyskanej masy dodawany jest tzw. zarodek kryształu (czyli zalążek pojedynczego bloku krzemu). Otrzymujemy z niego duży monokryształ, który wyciągany z tygla jest jednocześnie obracany wokół własnej osi, dla uzyskania cylindrycznego kształtu. Cały ten proces trwa ok. 48 godzin. Powstały kryształ przycinany jest do formy kwadratu zaokrąglonego na końcach. Ostatnim krokiem jest oplatanie monokryształu przewodami i układanie ich obok siebie.

Wydajność

Moduły polikrystaliczne od monokrystalicznych przede wszystkim różni wydajność, która bezpośrednio wpływa na ilość energii elektrycznej generowanej przez instalację fotowoltaiczną. Jest to nic innego jak procent promieniowania słonecznego, którą ogniwa mogą zmienić w prąd.

Wydajność paneli polikrystalicznych wynosi od 14 do 16%. Na poziom pracy modułów wpływa proces ich produkcji, w czasie którego zostaje usunięta tylko część zanieczyszczeń, a także to, że zbudowane są z kilku kryształów, co ogranicza ruch elektronów, a co za tym idzie – produkują one mniejszą ilość energii.

W przypadku paneli monokrystalicznych wydajność jest ich dużą zaletą – wynosi ona 16-20%, a czasem sięga nawet 25%. Takie wyniki są możliwe do osiągnięcia dzięki temu, że moduły mono zbudowane są z jednego kryształu, przez co możliwy jest większy ruch elektronów, oraz podczas produkcji są z nich usuwane wszelkie zanieczyszczenia.

Moc pojedynczego modułu

Pojedynczy panel polikrystaliczny ma moc na poziomie 270-285 Wp. W przypadku ogniw monokrystalicznych wygląda to lepiej, ponieważ jeden moduł osiąga moc od 300 do 360 Wp.

Wiąże się z tym kwestia powierzchni, jaką musimy przeznaczyć na fotowoltaikę. Zakładając, że czteroosobowa rodzina, która nie korzysta z elektrycznego ogrzewania, przepływowego ogrzewacza wody ani kuchenki elektrycznej, zużywa rocznie 4000 kWh, to będzie ona potrzebować, w zależności od sprawności paneli czy ich mocy:

• od 14 do 15 paneli polikrystalicznych, lub
• od 11 do 13 paneli monokrystalicznych.

Oznacza to, że mając określone roczne zapotrzebowanie energetyczne, wybierając instalację fotowoltaiczną złożoną z paneli polikrystalicznych, będziemy potrzebować większą powierzchnię niż w przypadku montażu modułów monokrystalicznych.

Wygląd

Jak rozróżnić panele polikrystaliczne od monokrystalicznych? Ogniwa tych pierwszych mają niebieską barwę – wynika to z obecności na ich powierzchni powłoki antyrefleksyjnej – i są kwadratowe. Z kolei panele mono przyjmują odcień granatowy lub czarny oraz zbudowane są z ogniw o zaokrąglonych narożnikach.

Ze względu na ciemną barwę moduły monokrystaliczne uważa się za bardziej estetyczne oraz lepiej komponujące z otoczeniem.

Cena

Poziom skomplikowania procesu produkcji, moc czy wydajność poszczególnych modułów fotowoltaicznych wpływa na wysokość ich ceny.

Gdy decydujemy się na panele polikrystaliczne, cena, jaką zapłacimy za pojedynczy moduł, wynosi od ok. 800 do 1700 złotych (ok. 3,3 PLN/1 Wp). W przypadku paneli monokrystalicznych będzie to od ok. 900 do 2000 złotych (ok. 4 PLN/1 Wp).

Dokonując zakupu instalacji fotowoltaicznej z modułów polikrystalicznych, na roczne zapotrzebowanie 4000 kWh, zapłacimy od 12 000 złotych. Ile wyniesie nas zakup paneli monokrystalicznych? Cena za przydomową elektrownię z ogniw mono to średnio 18 000 złotych.

Ze względu na niższy koszt, panele polikrystaliczne umożliwiają szybszy zwrot z inwestycji, co jest ich zdecydowaną zaletą.

Należy jednak pamiętać, że są to orientacyjne ceny i należy do nich doliczyć jeszcze m.in. montaż instalacji czy falownik.

Jakość

Zastanawiając się nad inwestycją w fotowoltaikę, często pojawia się wątpliwość pt. „które panele fotowoltaiczne są lepsze – polikrystaliczne czy monokrystaliczne?”

Na to pytanie nie ma jednoznacznej odpowiedzi, ponieważ wszystko zależy od producenta, zastosowanej technologii czy odpowiedniego montażu.

Warto jednak zauważyć, że moduły mono wykazują się większą odpornością na temperatury, trwałością oraz posiadają dłuższy okres gwarancji w porównaniu do odmiany polikrystalicznej.

Panele polikrystaliczne i monokrystaliczne a różne warunki pogodowe

Zacznijmy od tego, że do produkcji energii elektrycznej fotowoltaika potrzebuje promieniowania słonecznego. Nie oznacza to jednak, że podczas pochmurnych dni nie generuje ona prądu. W zależności od stopnia zagęszczenia chmur efektywność instalacji fotowoltaicznych spada od 40%, przy częściowym zachmurzeniu, do 90%, gdy niebo jest całkowicie zakryte. Jedyny czas, kiedy fotowoltaika przestaje pracować, to noc.

Czy na ilość generowanego prądu podczas słonecznych, letnich dni lub w czasie zachmurzeń ma znaczenie zastosowany rodzaj ogniw fotowoltaicznych?

Możemy zauważyć, że w przypadku modułów monokrystalicznych najlepsze efekty będziemy osiągać przy pełnym nasłonecznieniu, czyli przy świetle skupionym. Z kolei fotowoltaika z ogniw polikrystalicznych poradzi sobie szczególnie, kiedy niebo jest zachmurzone lub gdy na część paneli pada cień – przy świetle rozproszonym.

Które panele fotowoltaiczne wybrać przy polskim klimacie – monokrystaliczne czy polikrystaliczne? Wbrew pojawiającym się obawom i przekonaniom, że w Polsce fotowoltaika się nie sprawdzi, właściciele instalacji fotowoltaicznych mogą otrzymywać zadowalające wyniki. Nasz klimat sprzyja efektywnemu działaniu paneli ze względu na temperatury – dla wydajnej pracy konieczne jest dobre nasłonecznienie i do 25 stopni Celsjusza. Im wyższe temperatury, tym spada wydajność fotowoltaiki i wzrasta ryzyko awarii.

W rocznym rozliczeniu różnica między efektywnością pracy paneli poli- i monokrystalicznymi jest niewielka, dlatego wybór modułów powinien być uzależniony innymi czynnikami, jak wielkość powierzchni, którą możemy przeznaczyć na instalację, czy zapotrzebowanie na prąd.

Inne odmiany paneli fotowoltaicznych

Panele mono- i polikrystaliczne to podstawowe, najczęściej spotykane rodzaje modułów używanych do montażu przydomowych instalacji słonecznych lub farm fotowoltaicznych.

Poza nimi na rynku znajdziemy także instalacje fotowoltaiczne zbudowane z:

• z ogniw CIGS – wykonane są z pierwiastków miedzi, indu, galu i selenu, ich sprawność wynosi 12-14%, cechują się lekkością i estetycznym wyglądem, zimą wydajność ogniw spada, ponadto są drogie,
• z ogniw CdTe – wyróżniają się czerwoną barwą, wykonane są z tellurku kadmu, wykazują się sprawnością na poziomie 10-12%, cechuje je mała wrażliwość na wysokie temperatury, minusem jest wysoki koszt ich zakupu i utylizacji,
• z ogniw GaAs – zrobione z arsenku galu, stosowane do ogromnych instalacji montowanych w nietypowych warunków, np. na statkach kosmicznych,
• z krzemu amorficznego – podobnie jak panele poli mają niebieski kolor, mają niską sprawność, bo na poziomie 6-10%, ich zaletą je lekkość i estetyczny wygląd, są mało wrażliwe na wysokie temperatury i nie zapłacimy za nie dużo.

Jak dobrać panele fotowoltaiczne?

Jeśli chcesz porozmawiać z naszym doradcą na temat instalacji fotowoltaicznej, która zapewni Ci bezpieczeństwo finansowe, techniczne i elektryczne, skorzystaj z poniższego formularza kontaktowego – oddzwonimy.