Moduły fotowoltaiczne to urządzenia zamieniające bezpośrednio energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną w postaci prądu stałego. Grupa modułów tworzy panel fotowoltaiczny. Zestaw fotowoltaiczny przyłączany jest do aktualnej instalacji elektrycznej budynku. Mamy po prostu tańszy prąd w naszych gniazdkach. Ze względu na niższą cenę prądu, można wykorzystać go do ogrzewania wody i domu. Uzyskaną energię elektryczną można zużywać na bieżąco, magazynować albo sprzedawać – w zależności od rodzaju instalacji fotowoltaicznej. Rozważając opłacalność fotowoltaiki należy pamiętać, że razem z systemem fotowoltaicznym “kupujemy” zapas energii na wiele lat. Każdy moduł fotowoltaiczny zbudowany jest z ogniw fotowoltaicznych łączonych szeregowo, odpowiednio zabezpieczonych i umieszczonych w obudowie. Moduły fotowoltaiczne można podzielić według wielu kryteriów. Jednym z podstawowych jest podział na klasyczne – zbudowane z ogniw z krzemu krystalicznego zazwyczaj z aluminiową ramką – oraz cienkowarstwowe zbudowane z ogniw cienkowarstwowych, często pozbawione ramki.
Poniżej przedstawiona jest budowa modułu fotowoltaicznego opartego na ogniwach z krzemu krystalicznego
Sprawność modułów PV
Ogniwa fotowoltaiczne zamieniają energię promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Na obecnym etapie technologicznym zaledwie część promieniowania słonecznego może być zamieniona na prąd. Powszechnie dostępne moduły PV pracują ze sprawnością 15-20%. Sprawność konwersji promieniowania słonecznego na energię elektryczną zależy od wielu czynników. Zasadniczo jej poziom wyznacza charakter energii słonecznej docierającej do Ziemi, czyli spektrum promieniowania słonecznego. Jeżeli energia jaką posiadają fotony, jest w ściśle określonym zakresie zostanie ona w pełni wykorzystana. Z kolei zbyt duża lub zbyt mała energia fotonów będzie wykorzystana tylko częściowo bądź wcale. W przeciwieństwie do kolektorów słonecznych sprawność modułów fotowoltaicznych w niewielkim stopniu zmienia się w zależności od warunków słonecznych. Nie należy jednak mylić tego z tym, że warunki słoneczne bardzo silnie wpływają na inne parametry, np. na moc. Z tego względu sprawność przy wyborze modułów fotowoltaicznych ma drugorzędne znaczenie. W praktyce sprawność modułu fotowoltaicznego nie przekłada się w tak znacznym stopniu na produkcję energii elektrycznej, gdyż moduły PV sprzedawane są na waty ich mocy, a nie na metry kwadratowe powierzchni. Sprawność nabiera znaczenia, gdy mamy ograniczoną powierzchnię do zamontowania instalacji fotowoltaicznej. Niższa sprawność to większa powierzchnia potrzebna do uzyskania tej samej mocy.
Źródła: Bogdan Szymański, Instalacje Fotowoltaiczne, GLOBEnergia, 2020
http://ekofachowcy.pl/
