Co to jest moduł fotowoltaiczny?:
Moduł fotowoltaiczny – Moduł fotowoltaiczny to urządzenie do bezpośredniej zamiany energii słonecznej na energię elektryczną. Zbudowany z połączonych ogniw fotowoltaicznych, w pełni chroniony przed wpływami środowiska.
Maksymalna wartość generowanego napięcia dla pojedynczego ogniwa krzemowego nie przekracza 0,6 V, a moc osiąga wartość od 1 do 2 W. Dla zastosowań praktycznych wymagane jest znacznie wyższe napięcie elektryczne, dlatego właśnie pojedyncze ogniwa łączy się ze sobą tworząc w ten sposób moduły fotowoltaiczne.
W większości modułów fotowoltaicznych materiałem półprzewodnikowym jest krzem w postaci płytek monokrystalicznych lub polikrystalicznych. W związku z ograniczoną globalną dostępnością krzemu oraz rosnącym popytem na ten surowiec, zwiększa się produkcja modułów fotowoltaicznych cienkowarstwowych, do produkcji których jest używany krzem amorficzny, diselenek indowo-miedziowy oraz tellurek kadmu. Technologia cienkowarstwowa charakteryzuje się tym, że mocno redukuje się zużycie wykorzystanych w niej materiałów, a całość modułu jest zbudowana z jednego ogniwa.
Rodzaje ogniw fotowoltaicznych:
Moduły fotowoltaiczne zazwyczaj zbudowane są z pojedynczych ogniw. Ogniwa w postaci wafli o grubości ok. 2 mm wytwarzane są z mono- lub polikrystalicznego krzemu. Tego typu baterie słoneczne zaliczane są do tzw. I generacji i ciągle dominują na rynku. Nowością są tzw. ogniwa II generacji, w których materiał półprzewodnikowy jest nanoszony w postaci cieniutkiej warstwy i często jest to materiał inny niż krzem, np. tellurek kadmu (CdTe) czy mieszanina indu, galu i selenu (CIGS).
Moduły fotowoltaiczne I generacji:
- Bateria słoneczna z ogniw monokrystalicznych ? ogniwa tworzące panel wyprodukowane są z jednego dużego monokryształu krzemu. Zazwyczaj mają barwę ciemnoniebieską do czarnej. Z uwagi na to, że monokryształ krzemu jest w przekroju kołem, ogniwa monokrystaliczne mają często zaokrąglone rogi; ten typ baterii słonecznych charakteryzuje się najwyższą sprawnością i ceną wśród powszechnie dostępnych baterii słonecznych.
- Bateria słoneczna z ogniw polikrystalicznych ? ogniwa tworzące panel wyprodukowane są z krzemu polikrystalicznego, czyli takiego, który wykrystalizował w postaci wielu kryształów. Zazwyczaj ogniwa polikrystaliczne mają barwę jasnoniebieską, często widoczne są krawędzie kryształów. Z uwagi na technologię produkcji tego typu ogniwa zawsze mają kształt kwadratu ewentualnie prostokąta.
- Bateria słoneczna z ogniw quasi-monokrystalicznych ? nowy typ baterii słonecznych, który ukazał się powszechnie na rynku na przełomie lat 2011/2012. Ten typ baterii zbudowany jest z hybrydowych ogniw, których centralna część jest monokryształem, a na obrzeżach znajduje się krzem polikrystaliczny. Zaletą tego typu baterii słonecznych jest wysoka sprawność zbliżona do sprawności baterii z krzemu monokrystalicznego, jednak przy zachowaniu niższej ceny.
Moduły fotowoltaiczne II generacji:
Moduły oparte na ogniwach II generacji, cechują się tym, że materiał półprzewodnikowy jest nanoszony w postaci cieniutkiej warstwy i często jest to materiał inny niż krzem, np. tellurek kadmu (CdTe) czy mieszanina indu, galu i selenu (CIGS).Zaletą ogniw II generacji jest znacząca w stosunku do krzemowych wafli redukcja wykorzystywanego półprzewodnika. Grubość ogniw II generacji wynosi ok. 1?3 mikrometrów, z tego też względu nazywane są one często cienkowarstwowymi (ang. thin film).
- Moduł z krzemu amorficznego ? ogniwa zbudowane są z bezpostaciowego krzemu. Wizualnie w baterii brak jest wyróżniających się ogniw, które tworzą jedną zwartą formację o barwie od ciemnobordowej do czarnej. Ten typ baterii słonecznych charakteryzuje się relatywnie niską ceną oraz niską sprawnością.
- Moduł CIGS/CIS ? rolę materiału półprzewodnikowego pełni tu mieszanina miedzi, indu galu i selenu (CIGS) lub miedzi, indu i selenu (CIS). Wizualnie w baterii brak jest wyróżniających się ogniw, które tworzą jedną zwartą formację o barwie czarnej. Ten typ baterii słonecznych charakteryzuje się relatywnie niską ceną oraz umiarkowaną sprawnością.
- Moduł CdTe ? rolę materiału półprzewodnikowego pełni tu tellurek kadmu CdTe. Wizualnie w baterii brak jest wyróżniających się ogniw, które tworzą jedną zwartą formację o barwie czarnej. Ten typ baterii słonecznych charakteryzuje się relatywnie niską ceną oraz umiarkowaną sprawnością. Należy zaznaczyć, że mimo wykorzystania kadmu stosowanie tego typu baterii słonecznych jest bezpieczne, dopiero w momencie demontażu muszą one zostać odpowiednio zutylizowane.
