Fotowoltaika – co wpływa na sprawność paneli fotowoltaicznych?

Sprawność paneli fotowoltaicznych – parametry i wykonanie

Parametry paneli fotowoltaicznych decydują o początkowej sprawności instalacji. Sprawność, choć często jest mylona z wydajnością paneli, określa efektywność paneli. Odnosi się ona do parametrów technicznych modułów.

Sprawność paneli fotowoltaicznych jest stosunkiem mocy generowanej energii elektrycznej do mocy promieniowania słonecznego, które pada na powierzchnię modułu.

Wraz z postępem technologicznym, rośnie sprawność paneli. Obecnie na rynku są dostępne panele, których sprawność, czyli zdolność do przetworzenia otrzymanej energii słonecznej, osiąga wartości do 22%.

Elementy decydujące o sprawności paneli można podzielić na dwie grupy: parametry konstrukcyjne i parametry techniczne.

Panele są bardzo wrażliwe i mogą ucierpieć jeszcze przed uruchomieniem instalacji np. w transporcie. Jedną z częstych przyczyn powstawania mikropęknięć jest niewłaściwe postępowanie podczas montażu. Kategorycznie zabrania się stawania na panelach, niestety część monterów się tym nie przejmuje i w ten sposób niszczy panele. Aby uniknąć zdarzeń mogących wpłynąć na obniżenie wydajności instalacji, warto rozsądnie wybrać instalatora.

Materiał z jakiego są zrobione panele fotowoltaiczne

W zależności od rodzaju materiału wykorzystanego do stworzenia paneli, ich sprawność może się znacznie zmienić. Panele wykonane z krzemu monokrystalicznego charakteryzują się najwyższą sprawnością, która waha się w przedziale 18 – 22%. Panele polimorficzne, choć mogą kusić niższą ceną, osiągają niższy poziom sprawności z zakresu 14 – 18%. Najmniejszą sprawność osiągają panele amorficzne, wynosi ona zaledwie kilka procent.

Sprawność instalacji fotowoltaicznej

Wydajność paneli w znacznej mierze opiera się na sprawności paneli. Wybierając panele o wyższej sprawności, możemy zmniejszyć rozmiar instalacji, a to z kolei prowadzi do oszczędności miejsca przeznaczonego na instalację.

Innymi elementami, które mają znaczenie, jest poprawność wykonania projektu instalacji. Im dokładniejszy projekt wykorzystujący dogłębną analizę potrzeb energetycznych i profilu zużycia, tym lepiej dobrane elementy.

Na sprawność instalacji wpływają również połączenia między panelami oraz sposób ich montażu. Należy upewnić się, iż panele są rozmieszczone w ten sposób, by przepływ powietrza między poszczególnymi panelami był zapewniony. Pozwoli to uniknąć sytuacji, w której panele się przegrzewają, ponieważ prowadzi to do ich szybszego zużywania.

Panele o tych samych parametrach mogą osiągać odmienne wyniki w zależności od wielu czynników. Są nimi lokalizacja, azymut, kąt nachylenia.

Wpływ warunków atmosferycznych na sprawność paneli fotowoltaicznych

Rodzaj krzemu wykorzystanego w panelach warto dopasować do warunków lokalizacji, w której ma działać instalacja. Panele monokrystaliczne lepiej będą działać w miejscach o dużym nasłonecznieniu. Panele polimorficzne są lepszym wyborem w miejscach o nierównym nasłonecznieniu lub takich, gdzie zachmurzenie jest wysokie i powoduje rozproszenie promieniowania słonecznego.

Na wyniki osiągane przez panele wpływają opady atmosferyczne. Opady śniegu mogą powodować zacienienie paneli, co obniża ich sprawność. Większość paneli montuje się pod kątem. To pozwala na osuwanie się ewentualnych pokryw śnieżnych tworzących się na panelach podczas intensywnych opadów śniegu.

W warunkach, gdzie panuje wysoka temperatura, a wilgotność jest na wysokim poziomie, w panelach połączonych w jeden szereg, może zaistnieć efekt PID. Jest to zjawisko określane degradacją indukowaną potencjałem i wynika z upływu prądu do ziemi przez uziemioną konstrukcję montażową. Występowanie efektu PID powoduje obniżenie mocy oraz szybsze starzenie się ogniw fotowoltaicznych. Główne przyczyny występowania efektu PID to niska jakość wykonania folii elektrycznej EVA zabezpieczającej panele.

Inne szkodliwe czynniki mające wpływ na wydajność pracy paneli fotowoltaicznych to amoniak i mgła solna. Miejsca, które znajdują się w pobliżu oczyszczalni ścieków, biogazowni i gospodarstw rolnych zajmujących się hodowlą zwierząt charakteryzują się wyższym stężeniem amoniaku. Mgła solna jest szczególnym zagrożeniem na terenach nadmorskich oraz w pobliżu dróg, które są zimą obficie posypywane solą. Zarówno amoniak jak i mgła solna mogą prowadzić do korozji ścieżek elektrycznych między ogniwami, skutkować zwiększaniem porowatości tylnej folii kompozytowej paneli, odbarwiać przednią szybę oraz powodować korozję ramy modułu.

Jedną z głównych zalet instalacji fotowoltaicznych jest łatwość ich utrzymywania. Zestawy z dobrze dobranymi elementami cechują się niską awaryjnością i nie wymagają nadzoru w codziennym funkcjonowaniu. Z tego względu warto co pewien czas poprosić specjalistę, by skontrolował stan elementów i działania całej konstrukcji. Regularny monitoring pomoże w zapobieganiu przerwania pracy instalacji, a szybsze wykrywanie nieprawidłowości pozwoli na obniżenie kosztów naprawy usterek.