Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne

Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne mają ze sobą wiele wspólnego. Podstawowe różnice obejmują procesy wytwarzania modułów. W porównaniu między tymi dwoma typami lepiej wypadają panele monokrystaliczne - decyduje o tym większa wydajność dzięki czemu są polecane dla instalacji na dachu. Zaletą jest również - zdaniem wielu klientów - lepszy wygląd, ponieważ kolor który przybierają panele monokrystaliczne to czerń. Ich wadą jest wysoka cena w porównaniu do paneli polikrystalicznych. Panele polikrystaliczne są natomiast tańsze - za każdy wat wytworzonej mocy przyjdzie nam zapłacić mniejszą ilość pieniędzy. Zajmują jednak więcej miejsca, więc by osiągnąć pożądaną moc będziemy potrzebować ich więcej.

Produkcja paneli fotowoltaicznych

By jak najlepiej zrozumieć różnice między dwoma rodzajami paneli, trzeba wiedzieć jak przebiega proces ich produkcji. Podstawowa zasada określa, że panele fotowoltaiczne zbudowane są z wielu połączonych ze sobą modułów. Dotyczy to każdego rodzaju produktu - zarówno mono jak i polikrystalicznego. Również w obu przypadkach głównym składnikiem tworzącym moduł jest krzem, wykorzystywany w każdym obszarze nowoczesnej elektroniki. Dzięki właściwościom jego elektronów, fotony (wyprodukowane przez Słońce) padające na jego powierzchnię wywołują swobodny ruch (przepływ prądu), który możemy wykorzystywać. Za pośrednictwem przewodów trafia do inwertera, a następnie do sieci energetycznej. Aby mogło dojść do procesu fotowoltaicznego (wywołania ruchu elektronów pod wpływem promieni słonecznych) krzem musi mieć postać krystaliczną - i właśnie do niej sprowadza się różnica między tymi panelami.

Panele polikrystaliczne

Proces produkcji tego rodzaju paneli jest bardzo prosty, dlatego są zdecydowanie tańsze niż konkurencyjne panele monokrystaliczne. Proces zaczyna się od krystalizacji krzemu. W tym celu podwyższa się temperaturę półmetalu do 1500°C by połączyć mniejsze bryły w jedną, znacznie większą. Dodatkowo w tej temperaturze pozbywa się większości zanieczyszczeń, dzięki czemu mamy do czynienia z jednolitym produktem. Następnie blok zostaje pocięty na cienkie plastry, które pokrywa się powłoką antyrefleksyjną i przewodami. Po zakończeniu prac mamy już do czynienia z ogniwem fotowoltaicznym. Celem w przyszłości jest tworzenie jak największych kryształów, ponieważ im mniejsza jest ich liczba tym więcej prądu jest w stanie wygenerować panel. Idealnym warunkiem jest obecność tylko jednego, dużego kryształu krzemu - i właśnie z takim mamy do czynienia w przypadku panelu monokrystalicznego. Możemy je rozpoznać po kwadratowym kształcie ogniwa. Jego kolor przybiera barwy niebieskie i fioletowe, przez obecność warstwy antyrefleksyjnej.

Standardowo panele tego typu osiągają sprawność na poziomie od 14% do 16% - tyle energii dostarczanej przez Słońce przetwarzane jest na prąd. Jest to niższy wynik niż w przypadku konkurencyjnego rozwiązania, ponieważ większa ilość kryształów ogranicza ruchy elektronów. Dodatkowo czystość - nawet dość wysoka - nigdy nie będzie taka sama jak w przypadku monokryształu.

Panele monokrystaliczne

Tak jak wskazuje ich nazwa - składają się z tylko jednego kryształu krzemu. Aby go wyprodukować, do tygla wprowadzane są polikryształki krzemu najwyższej jakości. W temperaturze 1500°C stapia się je do postaci jednolitej masy, do której następnie wprowadza się zarodek kryształu. Po 48 godzinach zarodek jest wyciągany, jednak przez obecność półmetalu rozrasta się on do postaci dużego, podłużnego monokryształu. Następnym krokiem jest pocięcie go na plastry okrągłe lub kwadratowe (by nie tracić przestrzeni w module) i połączenie ich przewodami. Ułożone równo jeden obok drugiego i zamknięte w szczelnej obudowie tworzą wydajny panel fotowoltaiczny. Możemy je rozpoznać przede wszystkim po wyglądzie. Ogniwa najczęściej mają zaokrąglone rogi i czarny kolor, przez puste przestrzenie między nimi widać spód panelu. Często wybierane są ze względu na elegancki wygląd, szczególnie w wersji all black, gdzie podbitka i rama również są czarne.

Jest to droższa opcja, ponieważ proces produkcji jest czasochłonny. Zaletą jest jednak zwiększona wydajność na poziomie od 16% do 23% energii ze słońca przetworzonej w prąd stały. Dodatkowo panele tego typu mają niższy współczynnik temperaturowy, czyli lepiej znoszą warunki pracy w podwyższonym cieple i nie tracą aż tyle wydajności jak konkurencyjne moduły polikrystaliczne.

Jakie panele fotowoltaiczne?

Wybór zawsze będzie zależeć tylko i wyłącznie od naszych potrzeb oraz możliwości, przykładowo posiadając jedynie ograniczony dostęp do dobrze nasłonecznionego miejsca lepszym wyborem będą panele monokrystaliczne. Ich zwiększona wydajność umożliwi maksymalne wykorzystanie dostępnej przestrzeni. Będziemy musieli też wykorzystać ich mniej do osiągnięcia tego samego poziomu mocy. Każdy panel robi różnicę w cenie instalacji, szczególnie w przypadku gdy nasze miejsce bywa zacienione i wymagana jest instalacja mikroinwerterów. W takim przypadku koszty rosną bardzo szybko więc opłacalnym jest kupienie jak najmniejszej ilości paneli by osiągnąć pożądaną moc.

Porównując ceny produktów okazuje się, że koszt panelu polikrystalicznego jest aż 15% niższy, a różnica w mocy wynosi zaledwie 11%. Jeżeli możemy pozwolić sobie na instalację większej ilości paneli, lub nie doskwiera nam brak miejsca, instalacja paneli polikrystalicznych może okazać się bardziej opłacalna. Są mniej wydajne, ich współczynnik temperaturowy jest gorszy, koszty montażu są wysokie, ale mimo wszystko nadal są najtańszą opcją. Decyduje o tym łatwiejszy proces produkcji nie wymagający czekania 48 godzin na rozrost kryształu oraz mniejsza ilość odpadów przy przycinaniu ogniw do kwadratowego kształtu. Dzięki temu stają się bardziej ekologiczną opcją. Do poziomu 300Wp panele polikrystaliczne okazują się być bardziej ekonomiczne, ponieważ są tańsze nawet o kilkanaście procent, a jakość i wydajność pozostaje bardzo zbliżona do konkurencyjnych. Dopiero powyżej tego progu zaczynają dominować panele monokrystaliczne. Wybór nie jest jednak bardzo istotny - każda inwestycja w fotowoltaikę prędzej czy później się zwróci. Zarówno monokrystaliczne i polikrystaliczne panele są opłacalne.

Podsumowanie

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na pytanie który rodzaj paneli jest lepszy. Jest wiele czynników mających wpływ na najlepszą w naszym przypadku decyzję. Jeżeli nie mamy problemu z dostępną przestrzenią, panele polikrystaliczne zawsze będą tańsze. W przypadku gdy dach nie ma wystarczająco dużej powierzchni na montaż paneli polikrystalicznych osiągających pożądaną moc, pomocne mogą okazać się panele monokrystaliczne. Umożliwią one maksymalne wykorzystanie dobrze nasłonecznionej przestrzeni. Co jednak w przypadku gdy na dach pada cień? Pojawia się wtedy potrzeba zainstalowania odpowiednich mikroinwerterów, co wiąże się z dodatkowymi kosztami. Jest to konieczne, ponieważ istnieje zasada, by panele połączone do jednego falownika otrzymywały taką samą ilość światła. Nawet obecność liścia może obniżać wydajność układu. W przypadku cienia przelotnego, skuteczny okazuje się właśnie montaż mikroinwerterów. Ich obecność powoduje, że każdy panel samodzielnie wytwarza energię i obecność cienia na jednym z nich nie powoduje spowolnienia pracy pozostałych. Stają się niezależnymi elektrowniami. Innym rozwiązaniem jest po prostu zmniejszyć rozmiar instalacji i wykorzystać panele monokrystaliczne, które będą działać bez przeszkód w innym miejscu. Pamiętajmy, że inwestycja w fotowoltaikę wymaga jej funkcjonowania przez kilka lat, więc zaplanujmy co będzie najlepszym rozwiązaniem dużo wcześniej.

Estetyka i pozostałe

Walory estetyczne również mają znaczenie. Znacznie częściej klienci decydują się na elegancki, czarny kolor paneli fotowoltaicznych monokrystalicznych. Niebieski kolor powłoki antyrefleksyjnej często nie komponuje się z wyglądem reszty domu. Jest to indywidualna kwestia klienta który musi zastanowić się który panel fotowoltaiczny będzie dla niego najładniejszy. Nowością się panele fotowoltaiczne w kształcie dachówek - idealnie wpasowujące się w konstrukcję dachu. Najważniejszy jest jednak wybór sprawdzonej marki gdyż produkty producentów mogą różnić się między sobą jakością wykonania. Warto też pamiętać, że niepoprawnie wykonany montaż może ograniczyć funkcjonowanie nawet najlepszych paneli. Często to właśnie on jest przyczyną usterek, których wymiana może nie być pokryta gwarancją.