Pozyskiwanie energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych staje się coraz popularniejsze wśród właścicieli domów jednorodzinnych. Mogą oni wytwarzać własny prąd dzięki montażowi paneli fotowoltaicznych. W decyzji dotyczącej ich zakupu najważniejsze staje się odpowiednie zaplanowanie i rozmieszczenie instalacji, by sprostała zapotrzebowaniu na energię. Szczegóły budowy paneli fotowoltaicznych i tworzących je ogniw wzbudzają mniejsze zainteresowanie inwestorów. Warto jednak poznać dwa najpopularniejsze rodzaje ogniw: monokrystaliczne i polikrystaliczne. Oba zbudowane są z krzemu i zachodzi w nich ten sam proces fotowoltaiczny. Różnica kryje się w technologii wytwarzania półprzewodnika, co przekłada się na wydajność, cenę i wygląd.

Panele monokrystaliczne – jak powstają?

Już sama nazwa ogniw wskazuje, że powstają z jednego, dużego kryształu krzemu. Do ich wytworzenia wykorzystuje się metodę opracowaną przez polskiego uczonego – Jana Czochralskiego. Z uformowanej sztabki surowca docina się tak zwane wafle, które składają się na panele fotowoltaiczne. Budowa ogniw z pojedynczych kryształów sprawia, że elektrony generujące przepływ energii elektrycznej mają więcej miejsca, by swobodniej się poruszać. Na dachu łatwo rozpoznać je z powodu głębokiej, czarnej barwy, co czyni je bardzo estetycznymi i pozwala dobrze wpasować się w kolorystykę budynku.

Zalety paneli monokrystalicznych

• najnowocześniejsze rozwiązanie – decydując się na montaż instalacji fotowoltaicznej, inwestorzy oczekują rozwiązania na lata. Panele monokrystaliczne to najbardziej zaawansowana technologia, która z czasem będzie wypierać instalacje polikrystaliczne.
• większa wydajność paneli – budowa ogniw monokrystalicznych pozwala na produkcję większej ilości energii przy wykorzystaniu mniejszej powierzchni dachu. Jest to ważne w przypadku niewielkiego domu lub ograniczonego miejsca na działce.
• niski współczynnik temperatury – panele fotowoltaiczne potrzebują energii ze słońca, ale z drugiej strony charakteryzują się mniejszą wydajnością w wysokich temperaturach. Moduły monokrystaliczne lepiej radzą sobie w takich warunkach.

Wady paneli monokrystalicznych

• cena – większa wydajność i nowoczesne rozwiązania, zastosowane przy produkcji modułów monokrystalicznych przekładają się na ich cenę, która jest wyższa niż w przypadku paneli polikrystalicznych.

Panele polikrystaliczne – sposób powstawania

Aby powstały ogniwa monokrystaliczne, musi najpierw nastąpić krystalizacja krzemu – pod wpływem temperatury rzędu 1500 stopni Celsjusza z kilku bloczków powstaje większa bryła, która następnie jest chłodzona i cięta na cienkie plastry. Fakt, że jedno ogniwo powstaje z wielu kryształków, przekłada się na ograniczenie możliwości poruszania się elektronów. Ogniwa polikrystaliczne mają również inny kształt niż monokrystaliczne – prostokątny lub kwadratowy, dodatkowo zwracają uwagę intensywnym niebieskim kolorem.

Zalety paneli polikrystalicznych

• niższa cena w porównaniu z panelami monokrystalicznymi – inwestycja w moduły fotowoltaiczne oznacza dla wielu inwestorów poważne wydatki. Dlatego panele polikrystaliczne są wciąż popularnym rozwiązaniem.
• łatwiejsza i bardziej ekologiczna produkcja – metoda stosowana przy produkcji ogniw polikrystalicznych jest bardziej ekonomiczna niż metoda Czochralskiego. Ze względu na docelowy kształt ogniwa nie wymagają również dodatkowego przycinania, koniecznego, by osiągnąć zaokrągloną formę ich monokrystalicznych odpowiedników. Dzięki temu ograniczona zostaje ilość generowanych odpadów.
• dobra wydajność również w przypadku zachmurzenia – sprawność paneli polikrystalicznych wynosi około 14-16%. Producenci dążą jednak do podniesienia tego wyniku do 19%. Są to dobre wyniki, które pozwolą instalacji fotowoltaicznej zaspokoić potrzeby przeciętnego gospodarstwa domowego na energię elektryczną. Polikrystaliczne panele są cenione w naszym klimacie, ze względu na dobre wyniki osiągane w warunkach światła rozproszonego.

Wady paneli polikrystalicznych

• większa powierzchnia instalacji – aby fotowoltaika zapewniła odpowiednią ilość prądu, należy starannie zaplanować liczbę potrzebnych modułów. Panele monokrystaliczne ze względu na większą wydajność zajmują mniej miejsca niż panele polikrystaliczne, co może być problemem w wypadku części budynków.
• wyższy współczynnik temperatury – na działanie każdego panelu wpływa temperatura na zewnątrz. Generowana moc i sprawność spadają, gdy podczas upalnych i słonecznych dni jest za wysoka.

Które są lepsze – panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne?

Porównując panele monokrystaliczne i polikrystaliczne, można zauważyć, że technologia produkcji ogniw fotowoltaicznych jest stale udoskonalana. W obu przypadkach ich powstanie wymaga wykorzystania krzemu, a działanie opiera się na energii pozyskiwanej ze słońca, ale różnice w budowie sprawiają, że różnią się osiąganymi wynikami. Patrząc na kwestię wydajności energetycznej obu rozwiązań, panel monokrystaliczny wydaje się lepszym wyborem. Nie przekreśla to jednak całkowicie paneli fotowoltaicznych polikrystalicznych, które są znacznie tańsze, przez co wciąż chętnie wybierane przez inwestorów.

Co wybrać – panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne?

Wszyscy, którzy zadają sobie pytanie, czy zdecydować się na polikrystaliczne czy monokrystaliczne panele powinni pamiętać, że instalacja fotowoltaiki to zawsze korzystna inwestycja. Bez względu na ostateczny wybór, moduły pozwolą wytworzyć własny prąd, co oznacza duże oszczędności i korzyść dla środowiska. Sprawność obu systemów jest wystarczająca, by zaspokoić potrzeby domu jednorodzinnego. Jego mieszkańcy powinni jednak zasięgnąć opinii eksperta, by ocenić ekspozycję na promienie słoneczne i zapotrzebowanie na prąd. Te dwa czynniki mogą przesądzić, czy panele fotowoltaiczne polikrystaliczne będą wystarczająco wydajne. W przypadku ograniczonego nasłonecznienia i wyjątkowo skomplikowanej instalacji być może trzeba będzie szukać alternatywy o większej mocy w postaci paneli monokrystalicznych.