27/02/23
Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne? Które wybrać?

Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne? Które wybrać?

Decyzja o instalacji modułów słonecznych pozwala osiągnąć wymierne korzyści, takie jak oszczędność w kwestii rachunków za prąd. Trwałość i bezawaryjność całego systemu zależy w głównej mierze od wybranych ogniw. Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów modułów, które różnią się przeznaczeniem oraz stopniem technologicznego zaawansowania.
Do rozwiązań cieszących się największą popularnością należą panele poli- i monokrystaliczne. Wybór pomiędzy panelami polikrystalicznymi a monokrystalicznymi zależy od wielu czynników, takich jak koszty, potrzeby i wymagania projektu. Na czym polegają główne różnice między tymi wariantami ogniw, na co zwrócić uwagę podczas wyboru konkretnego rodzaju?

Panele fotowoltaiczne - jakie są rodzaje?

Panele wykorzystujące promienie słońca do produkcji energii mogą różnić się między sobą wyglądem oraz materiałem, z którego zostały wytworzone. 

Panele słoneczne dzielą się na tzw. “generacje”:

  1. Pierwsza generacja - panele monokrystaliczne, panele polikrystaliczne - cechuje je najwyższa efektywność ze wszystkich typów oraz największa odporność na uszkodzenia mechaniczne. To najbardziej rozpowszechnione moduły solarne na rynku. 

  2. Druga generacja - panele amorficzne oraz inne panele cienkowarstwowe (np. CIGS, CdTe) - to panele nieco mniej wydajne, niż te należące do pierwszej generacji. Są jednocześnie najkorzystniejsze pod względem finansowym, ale z drugiej strony ich sprawność osiąga raczej niski poziom.

  3. Trzecia generacja - panele polimerowe i barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne - panele należące do trzeciej generacji charakteryzują się niewielką sprawnością, krótką żywotnością oraz stosunkowo wysoką ceną, dlatego nie są najczęściej wybieraną opcją. Dodatkowo są dosyć trudno dostępne na polskim rynku

Panele monokrystaliczne

Ogniwa monokrystaliczne to nowoczesne i najbardziej zaawansowane technologicznie rozwiązanie. Cechują się najwyższą sprawnością spośród wszystkich dostępnych paneli - ich wydajność osiąga wysoki poziom, przeważnie około 15-19 %, ale może sięgać nawet 24%. 

Wysoka efektywność jest bezpośrednio związana ze sposobem wytwarzania paneli monokrystalicznych. Każde ogniwo tych modułów powstaje z pojedynczego kryształu krzemu, efektem czego jest bardziej wydajna produkcja energii przy wykorzystaniu mniejszej powierzchni. Ten rodzaj ogniw najlepiej sprawdzi się w przypadku, gdy występuje silne nasłonecznienie oraz ograniczenia względem metrażu przeznaczonego pod instalację (niewielki dach, działka o mniejszej powierzchni).

Ogniwa monokrystaliczne wykazują dużą żywotność, nawet do 30 lat, a ponadto są bardzo odporne na niekorzystne warunki atmosferyczne i wysokie temperatury. 

Panele mają jednolitą czarną barwę, co wpływa na elegancki wygląd całego systemu solarnego. A dla części inwestorów ta kwestia nie pozostaje obojętna.

Liczne zalety oraz wysoka opłacalność sprawiły, że panele tego rodzaju szybko stały się najpopularniejszym rozwiązaniem spośród innych dostępnych wariantów na rynku fotowoltaiki.

 

Panele polikrystaliczne

W porównaniu z ogniwami monokrystalicznymi, panele polikrystaliczne cechuje nieco niższa sprawność, bo jej poziom utrzymuje się na poziomie 14-16%. W związku z mniejszą efektywnością, tego rodzaju moduły charakteryzują się tańszą instalacją oraz szybszym zwrotem kosztów. 

Panele polikrystaliczne, jak sama nazwa wskazuje, składają się z wielu kryształów krzemu. Proces ich wytwarzania  polega na stopieniu ze sobą kilku krzemowych bloków w temperaturze około 1500 stopni C. Prowadzi to do powstania jednej zwartej bryły, która następnie jest cięta na mniejsze, cienkie plastry. Aby panel polikrystaliczny był kompletny w następnej kolejności należy go oczyścić, nałożyć powłokę antyrefleksyjną, a także dołączyć przewody. 

Ten wariant modułów słonecznych wymaga dysponowania większą powierzchnią instalacyjną i dobrze sprawdzi się w warunkach nieco słabszego nasłonecznienia. Wysoka wytrzymałość na uszkodzenia mechaniczne pozwala na ich bezawaryjne użytkowanie nawet przez okres 25 lat.
Niebieska barwa jest charakterystyczna dla tego typu ogniw. 

Mimo niższej ceny panele polikrystaliczne są powoli zastępowane przez moduły monokrystaliczne. 

 

Panele amorficzne

W panelach amorficznych występują bardzo cienkie warstwy niewykrystalizowanego krzemu, które następnie nakładane są na taflę innego materiału, np. szkła. W odróżnieniu od modułów mono- i polikrystalicznych nie są zauważalne pojedyncze ogniwa. Ich sprawność energetyczna mieści się w przedziale 6-10%, także przy niskim nasłonecznieniu.

Panele amorficzne są elastyczne i lekkie. Ich wadą jest niski stopień wrażliwości na wysokie temperatury, chociaż spadek efektywności podczas upałów jest względnie mało odczuwalny. 

Proces ich produkcji jest szybki i tani, a to między innymi ze względu na niewielką ilość wykorzystanego półprzewodnika.
Ten typ paneli charakteryzuje się niższą wytrzymałością mechaniczną, a okres ich żywotności wynosi około 10 lat. Dzięki niewielkiej wadze i łatwemu montażowi mogą być z powodzeniem instalowane na elewacjach budynków. 

Ze względu na swoją niską wydajność panele amorficzne nie są już właściwie wykorzystywane w instalacjach fotowoltaicznych.

Panele monokrystaliczne a polikrystaliczne - jakie są różnice?

Panele polikrystaliczne i monokrystaliczne różnią się przede wszystkim sposobem produkcji oraz efektywnością w produkcji energii.

  1. Produkcja - monokrystaliczne panele są wytwarzane z jednego krystalicznego bloku krzemu, który jest następnie cięty na mniejsze kawałki i ukształtowany w ośmiokątne ogniwo fotowoltaiczne. Proces ten jest bardziej skomplikowany i wymaga więcej czasu niż produkcja paneli polikrystalicznych.
    Panele polikrystaliczne są produkowane z wielu krystalicznych kawałków krzemu, które są mieszane razem i mają formę kwadratu lub prostokąta. Proces ten jest mniej czasochłonny i tańszy niż produkcja paneli monokrystalicznych.

  2. Efektywność - monokrystaliczne panele są bardziej efektywne w produkcji energii niż ich polikrystaliczne odpowiedniki. Mają one wyższy współczynnik konwersji energii słonecznej na energię elektryczną i są w stanie wyprodukować więcej energii na jednostkę powierzchni, lepiej radzą sobie w warunkach intensywnego światła słonecznego. Panele polikrystaliczne są mniej efektywne, ale wciąż w stanie wyprodukować znaczną ilość energii, osiągają największą wydajność w warunkach światła rozproszonego.

  3. Cena - z reguły panele polikrystaliczne są tańszą inwestycją niż ich monokrystaliczny odpowiednik. Jest to wynik różnicy w sposobie ich produkcji. Znacznie dłuższy i bardziej skomplikowany cykl produkcyjny ogniw złożonych z jednego monokryształu przekłada się na ich wyższą cenę. Z tego powodu do instalacji farm fotowoltaicznych częściej wybierane są moduły polikrystaliczne, a wśród indywidualnych klientów większym zainteresowaniem cieszą się panele monokrystaliczne.

  4. Wygląd - patrząc na kolor ogniw można bez problemu odróżnić typ monokrystaliczny od polikrystalicznego. Moduły składające się z jednego bloku krystalicznego, podczas produkcji przybierają kolor ciemnogranatowy. Z kolei panele polikrystaliczne występują w barwie niebieskiej.

Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne - jakie wybrać?

Stojąc przed wyborem - panel monokrystaliczny a polikrystaliczny, należy uwzględnić czynniki takie jak:

  • koszty - panele wytwarzanie z pojedynczego bloku krzemowego cechuje wyższa cena, ponieważ są proces ich produkcji jest bardziej skomplikowany. W przypadku ograniczonego budżetu ogniwa polikrystaliczne mogą okazać się lepszym wyborem - są tańsze w zakupie i instalacji 

  • wymagania dotyczące mocy - jeśli zapotrzebowanie na moc jest duże, warto wybrać moduły monokrystaliczne, ponieważ są w stanie wyprodukować więcej energii niż ich polikrystaliczne odpowiedniki

  • wielkość instalacji - w przypadku ograniczonej powierzchni na instalację paneli, typ monokrystaliczny potrafi wyprodukować więcej energii na jednostkę powierzchni

  • współczynnik temperaturowy -  wartość ta określa, o ile spada efektywność paneli wraz ze wzrostem temperatury o 1 stopień powyżej 25 stopni Celsjusza. Im niższy współczynnik temperaturowy, tym lepiej. Przyjmuje się, że ogniwa PV wysokiej jakości charakteryzują się wskaźnikiem na poziomie nie wyższym niż 0,45%

  • spadek mocy ogniw w czasie - obniżenie sprawności modułów wraz z biegiem czasu to naturalny proces, ale postępuje w innym tempie, w zależności od rodzaju paneli. Informację o maksymalnym spadku mocy ogniw po 25 latach można znaleźć w gwarancji uzysku mocy. Szacuje się, że obecnie produkowane panele są w stanie utrzymać efektywność na poziomie 85 lub nawet powyżej 90%

  • gwarancja na podzespoły instalacji PV - docelowa żywotność paneli fotowoltaicznych wynosi nawet kilkadziesiąt lat, a przyjmuje się, że instalacja powinna bezproblemowo działać przez co najmniej 25 lat. Dlatego wskazane jest zapewnienie odpowiedniej opieki gwarancyjnej

  • opieka posprzedażowa - warto zdecydować się na współpracę z dostawcą, który oferuje gwarancję o odpowiednim okresie trwania, dostęp do wysokiej jakości serwisu i wsparcia technicznego po zainstalowaniu paneli

 

Wybór paneli fotowoltaicznych - o czym należy pamiętać?

Budowa modułów fotowoltaicznych składa się z ogniw połączonych szeregowo-równolegle. Panele to kluczowy element całego systemu solarnego, który poprzez przekształcenie promieniowania słonecznego w prąd stały dostarcza energię. Właśnie z wykorzystaniem tzw. efektu woltaicznego grupa paneli słonecznych zasila inwerter. Dlatego dobór właściwych ogniw jest istotną kwestią.

Najbardziej kłopotliwy okazuje się jednak nieprawidłowy montaż instalacji, a nie usterki paneli czy inwertera. Wybór sprawdzonego instalatora, który zadba o fachowe podłączenie ogniw, to kluczowa kwestia.
Doświadczona firma fotowoltaiczna potrafi zapewnić zarówno prawidłową instalację paneli słonecznych, inwertera i całego oprzyrządowania, ale również doradzi jakie urządzenia wybrać, aby czerpać maksymalne zyski z produkcji prądu. Wybór instalatora fotowoltaiki o dobrej renomie daje także gwarancję, że w razie problemów z panelami można otrzymać szybką i profesjonalną pomoc.
Przy wyborze odpowiednich paneli fotowoltaicznych przede wszystkim warto zwrócić uwagę na ich wydajność, odporność na uszkodzenia mechaniczne i czynniki zewnętrzne oraz moc. 

Ostatecznie, wybór pomiędzy panelami monokrystalicznymi i polikrystalicznymi powinien być oparty na indywidualnych potrzebach i wymaganiach danego projektu.