Panourile fotovoltaice monocristaline sunt o tehnologie de vârf în domeniul energiei solare și reprezintă una dintre cele mai eficiente și durabile opțiuni pentru producerea electricității din surse regenerabile. Dar cum este construit un asemenea panou și cum funcționează acesta? Descoperă în rândurile de mai jos modul lor de funcționare și beneficiile, precum și dezavantajele asociate cu utilizarea panourilor monocristaline!
Ce este un panou fotovoltaic monocristalin?
Un panou fotovoltaic monocristalin este un tip de panou solar fabricat din siliciu monocristalin. Acest tip de panou este recunoscut pentru eficiența sa ridicată și aspectul său distinctiv, negru uniform. Panourile fotovoltaice monocristaline sunt fabricate prin tăierea cilindrilor de siliciu monocristalin în plăci subțiri. Această metodă de fabricație permite electronilor o libertate mai mare de mișcare, ceea ce duce la o eficiență mai mare a panoului, între 15% și 24%. [1]
Principalele caracteristici ale panourilor fotovoltaice monocristaline includ eficiența ridicată, durata de viață lungă și performanța bună în condiții de lumină scăzută. Aceste panouri au, de asemenea, un aspect estetic plăcut datorită culorii lor uniforme.
Comparativ cu alte tipuri de panouri fotovoltaice, cum ar fi cele policristaline sau cele cu film subțire, panourile monocristaline au un randament mai mare și o durată de viață mai lungă. Totuși, ele sunt, în general, mai costisitoare. Descoperă diferite tipuri de panouri fotovoltaice, în funcție de nevoile și preferințele tale!
Cum funcționează un panou fotovoltaic monocristalin?
Panourile fotovoltaice monocristaline funcționează pe baza principiului efectului fotoelectric. Acestea sunt alcătuite din celule solare monocristaline, realizate dintr-un singur cristal de siliciu. Lumina solară este captată de aceste celule, iar fotonii de lumină care lovesc celula solară determină mișcarea electronilor, generând astfel energie electrică. Procesul de conversie a luminii solare în energie electrică se realizează prin intermediul stratului de siliciu din celule, care are proprietăți semiconductoare.
Structura unui panou fotovoltaic monocristalin
După cum am menționat mai sus, panourile solare monocristaline sunt denumite astfel după modul în care sunt fabricate. Fiecare dintre celulele solare individuale conține o placă de siliciu care este alcătuită dintr-un singur cristal de siliciu. Acest monocristal este format prin metoda Czochralski, în care un cristal „sămânță” este plasat într-o cuvă de siliciu pur și topit la o temperatură ridicată. Sămânța este apoi extrasă, iar siliciul topit se formează în jurul ei, creând un singur cristal. Cristalul mare, numit și lingou, este apoi tăiat în plăci subțiri care sunt folosite pentru fabricarea celulelor solare. [2]
De obicei, un panou monocristalin conține fie 60, fie 72 de celule solare, în funcție de dimensiunea sa. Cele mai multe instalații rezidențiale includ panouri monocristaline cu 60 de celule.
Avantajele și dezavantajele panourilor fotovoltaice monocristaline
Panourile fotovoltaice monocristaline sunt cunoscute pentru eficiența lor ridicată în conversia energiei solare. Datorită structurii lor monocristaline, acestea pot absorbi mai multă lumină solară și pot genera mai multă energie electrică comparativ cu alte tipuri de panouri fotovoltaice.
Apoi, acestea sunt de obicei mai durabile, datorită faptului că sunt fabricate dintr-un singur cristal de siliciu, ceea ce le îmbunătățește rezistența la deteriorări și la condițiile meteorologice extreme. Cele mai multe panouri solare monocristaline au o garanție de 25 sau 30 de ani. Cu toate acestea, te poți aștepta ca instalația să dureze până la 40 de ani sau chiar mai mult. [3]
Cu toate acestea, panourile monocristaline au și dezavantaje:
- procesul de producere a unui panou fotovoltaic monocristalin este destul de complex și necesită mai mult timp, ceea ce duce la un preț mai ridicat;
- deși panourile fotovoltaice monocristaline au o eficiență ridicată, performanța lor poate scădea la temperaturi foarte ridicate. Potrivit unui studiu, eficiența de conversie a unui panou monocristalin poate scădea cu aproximativ 0,3-0,5% pentru fiecare grad Celsius peste temperatura standard de funcționare. [4]
Cele mai citite articole
Panourile fotovoltaice monocristaline reprezintă o soluție eficientă și durabilă pentru producerea energiei curate. Având un randament ridicat și o durată de viață îndelungată, acestea sunt o investiție de viitor. Te încurajăm să afli mai multe despre acestea, să studiezi opțiunile și să investești într-un mediu mai curat!
Surse
[1] Rabindra Satpathy, and Venkateswarlu Pamuru. “Silicon Wafer Manufacturing Process.” Elsevier EBooks, 1 Jan. 2021, pp. 53–70, www.sciencedirect.com/topics/engineering/monocrystalline#:~:text=Monocrystalline%20cells%20are%20solar%20cells,complex%20and%20expensive%20%5B23%5D., https://doi.org/10.1016/b978-0-12-817626-9.00003-4. Accessed 9 Oct. 2023.
[2] “Metoda Czochralski.” Hmn.wiki, 2018, hmn.wiki/ro/Czochralski_process. Accessed 9 Oct. 2023.
[3] “Monocrystalline vs Polycrystalline Solar Panels | American Solar Energy Society.” Ases.org, 2023, ases.org/monocrystalline-vs-polycrystalline-solar-panels/#:~:text=Most%20monocrystalline%20solar%20panels%20come,to%2040%20years%20or%20more. Accessed 9 Oct. 2023.
[4] ECOFLOW. “The Impact of Temperature on Solar Panel Efficiency: How Heat Affects Your Solar Energy System.” EcoFlow US Blog, 20 Apr. 2023, blog.ecoflow.com/us/effects-of-temperature-on-solar-panel-efficiency/. Accessed 9 Oct. 2023.
