Co to jest sprawność paneli fotowoltaicznych?

W związku ze stale rosnącą popularnością fotowoltaiki, wiele osób zadaje sobie pytanie, co to jest sprawność paneli fotowoltaicznych, często myląc ją z wydajnością. W Polsce nadal jest to stosunkowo nowe rozwiązanie, dlatego nie ma nic dziwnego w tym, że klienci gubią się w fachowej terminologii i chcą zrozumieć, na czym polega działanie fotowoltaiki. W dzisiejszym artykule nie tylko odpowiemy na pytanie, co to jest sprawność paneli fotowoltaicznych, ale dowiesz się również, co to jest wskaźnik STC oraz jaka jest wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie.

Fotowoltaika - ekologiczny prąd dla domu

Fotowoltaika jest sposobem pozyskiwania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Klienci doceniają nie tylko możliwość uniezależnienia się od wysokich rachunków za prąd, ale także niską szkodliwość dla środowiska. Do niedawna było to rozwiązanie dostępne dla nielicznych, jednak - jak wskazuje prezes SunSol - od 2010 do 2019 roku koszt instalacji spadł aż o 70%. Oznacza to również, że producenci swoją uwagę skupiają teraz na sprawności paneli fotowoltaicznych. 

Chcesz dowiedzieć się więcej? Przeczytaj, co to jest fotowoltaika oraz jak działa fotowoltaika - w prosty sposób porządkujemy wiedzę na ten temat.

Co to jest sprawność paneli fotowoltaicznych?

Sprawność paneli fotowoltaicznych oznacza zdolność instalacji do przetwarzania promieni słonecznych w energię elektryczną. Im wyższa sprawność, tym lepsze efekty osiąga produkt. Z tego względu często mówi się również o efektywności modułów fotowoltaicznych i tych dwóch pojęć można używać zamiennie. Informacja o sprawności instalacji to tak naprawdę informacja o tym, jaka jest możliwa moc pojedynczego modułu oraz ilość wytwarzanej energii.

Co wpływa na sprawność paneli?

Sprawność ogniw fotowoltaicznych zależy przede wszystkim od parametrów technicznych modułów i przekłada się bezpośrednio na ich wydajność. Z punktu widzenia producentów oznacza to ciągłe poszukiwanie nowych technologii i rozwój dotychczas stosowanych rozwiązań. Co dokładnie wpływa na efektywność paneli fotowoltaicznych?

1. Materiał z jakiego wykonane są moduły fotowoltaiczne - panele z krzemu monokrystalicznego osiągają najwyższą sprawność w przedziale 18-22%, natomiast tańsze panele polimorficzne pozwalają na efektywność równą 14-18%. Najniższą sprawność zapewniają amorficzne panele fotowoltaiczne.
2. Jakość łączenia ogniw fotowoltaicznych z pozostałymi elementami instalacji. 
3. Rodzaj zastosowanej powłoki antyrefleksyjnej, która ma na celu zwiększenie ilości uzyskanej energii.  
4. Stosowanie nowych technologii takich jak MWT Back Contact, które zmniejszają zacienienie paneli. 
5. Warunki atmosferyczne, a w szczególności wysoka temperatura powietrza.
6. Poziom nasłonecznienia oraz sposób montażu, dlatego warto wiedzieć, gdzie montować panele fotowoltaiczne. Konieczne jest zapewnienie przepływu powietrza między ogniwami, dzięki czemu nie będą się przegrzewać. 

To wszystko ma wpływ nie tylko na sprawność, ale także żywotność fotowoltaiki.

Sprawność panelu a wydajność instalacji fotowoltaicznej

Sprawność paneli fotowoltaicznych ma bezpośredni wpływ na wydajność całej instalacji, czyli ilość energii słonecznej zamienionej w energię elektryczną. W panujących w Polsce warunkach klimatycznych efektywność modułów ma tak naprawdę kluczowe znaczenie dla wydajności fotowoltaiki. Na co warto zwrócić uwagę, aby utrzymać odpowiedni poziom pozyskiwanej energii? Moduły są bardzo wrażliwe, dlatego każde mikropęknięcie może doprowadzić do obniżenia wydajności instalacji. Co więcej, wysoka sprawność paneli pozwala na montaż instalacji o mniejszej powierzchni. Jednak tym, co najbardziej wpływa na wydajność fotowoltaiki, jest intensywność promieniowania słonecznego - ilość wyprodukowanej energii różni się w zależności od poziomu nasłonecznienia i innych warunków atmosferycznych. Z tego powodu nadwyżki prądu są zwykle notowane w miesiącach wiosennych.

Wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie

Wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie to temat, który prowokuje do dyskusji o zasadności inwestowania w fotowoltaikę w Polsce. Czy pochmurna pogoda sprawi, że w domu nie będzie dostępu do prądu? Zaskakujący może być fakt, że najlepsze warunki do produkcji energii elektrycznej to słoneczne, ale chłodne dni. To właśnie upał i susza panujące w Polsce latem nie służą działaniu fotowoltaiki. Mimo, że wydajność paneli zimą w Polsce może się obniżyć, poziom produkcji energii elektrycznej nigdy nie spadnie do zera. W tym czasie można zresztą korzystać z nadwyżek prądu wyprodukowanego wiosną. Oznacza to, że fotowoltaika jest instalacją całoroczną.

Duży wpływ na wydajność paneli fotowoltaicznych w zimie lub jesienią ma również zainteresowanie ze strony właścicieli. Odśnieżanie, usuwanie liści i czyszczenie powierzchni paneli służą temu, by moduły miały swobodny dostęp do promieni słonecznych.

Wskaźnik STC - co to jest?

Czym jest wskaźnik STC i jaki ma związek z wydajnością paneli fotowoltaicznych? Główny parametr ogniw określa moc znamionowa (nominalna) przedstawiana w watach (W). Im ta wartość jest większa, tym więcej prądu są w stanie jednostkowo wyprodukować panele. Maksymalną moc modułów podaje się dla standardowych warunków atmosferycznych, czyli STC (Standard Test Conditions). Testy przeprowadzane są jednak w warunkach laboratoryjnych i obejmują:

• nasłonecznienie - 1000 W/m²,
• temperaturę wewnętrzną paneli PV - 25°C (po przekroczeniu tej temperatury następuje spadek wydajności fotowoltaiki),
• współczynnik gęstości atmosfery - 1,5 AM.

Uzyskanie takich warunków w Polsce jest problematyczne, dlatego producenci operują również wskaźnikiem NOCT (Normal Operating Cell Temperature), który oznacza temperaturę ogniwa w normalnych warunkach pracy i obejmuje:

• nasłonecznienie - 800 W/m²,
• temperaturę otoczenia oświetlanego panelu - 20°C,
• współczynnik gęstości atmosfery wyznaczony dla Europy - 1,5 AM,
• prędkość wiatru - 1m/s.

Największy wpływ na spadek wydajności ogniw fotowoltaicznych mają rzeczywiste warunki atmosferyczne, panujące w danym momencie. Odporność paneli na zmiany temperatur określa się, wykorzystując między innymi wskaźnik STC.

Jak kupić najlepsze panele fotowoltaiczne?

Największą przeszkodą w zakupie dobrych ogniw jest brak wiedzy. Wybór należy uzależnić od sprawności oraz wydajności ogniw fotowoltaicznych - warto jednak zwrócić uwagę nie tylko na moc nominalną, ale również odporność na wahania temperatur, które podają producenci. Na ostateczną jakość i żywotność fotowoltaiki wpływa wiele czynników: zarówno jakość materiałów wykorzystanych do produkcji, jak i profesjonalny montaż oraz regularne czyszczenie paneli.