Фотоволтаичните панели или модули преобразуват слънчевата енергия в електрическа. Те са изработени от индивидуални соларни клетки, които генерират енергия, когато са изложени на слънчева светлина. Този фотоволтаичен процес се базира на един специален материал, който присъства в почти всички соларни клетки: полупроводниковият елемент силиций, който притежава естествени електрически свойства.

Силицият е най-често срещаният елемент в природата след кислорода, което го прави изключително евтин и почти неизчерпаем природен ресурс при създаване на фотоволтаични панели.  Но за да може да се използва във фотоволтаичната индустрия, процесът е сложен и преминава през множество фази. Обикновеният силициев пясък се преобразува в чист кристален силиций, като съществуват няколко вида, в зависимост от кристалната структура и методите за производство:

–          монокристални соларни клетки

–          поликристални соларни клетки

–          тънкослойни соларни клетки

Монокристалните соларни клетки са черни или тъмно сини на цвят. Те се изработват от един единствен кристал и притежават еднакъв коефициент на ефективност за всички соларни клетки. Те са предпочитани в ситуации, когато разполагаемата площ за разполагане на вашите фотоволтаични панели е ограничена. Техният жизнен цикъл е най-малко 20 години.

Поликристалните или така наречените мултикристални соларни клетки имат синя повърхност. Тяхната кристална структура е само частична, което им придава по-ниско напрежение, което съответно означава и по-нисък коефициент на ефективност. Но за сметка на това поликристалните клетки са по-лесни за изработка, по-евтини и са най-използваната технология във фотоволтаичния сектор.

Тънкослойните модули са тъмночервени или тъмнокафяви на цвят. Те са изработени от тънък, некристализирал силициев слой. Благодарение на малкото количество материал, необходим за тяхната изработка и съответно ниската им цена, те се включват в проекти, където се налага да се покрият големи площи с фотоволтаични системи. Те притежават нисък коефициент на ефективност по време на ярко слънцегреене, но пък предлагат множество други предимства при слаба или дифузна светлина, както и при климати с по-високи средногодишни температури.

Как светлината и температурите влият на ефективността на фотоволтаичните панели?

Колкото повече е излагането на слънчева светлина, толкова повече напрежение се произвежда от соларните клетки, като е налице и по-висока производителност на фотоволтаичната инсталация. Сутрин и вечер, както и по време на мъгла или при наличие на тънка облачна покривка, производителността е по-ниска, но фотоволтаичните системи все още произвеждат електричество в условия на дифузна светлина.

Колкото по-ниска е температурата на въздуха, толкова по-високо напрежение се генерира в соларните клетки и съответно толкова по-високо е производството на електрическа енергия. Това може би изглежда парадоксално, но соларните панели за разлика от слънчевите колектори функционират по-добре при по-студено отколкото при горещо време. Добрата вентилация на соларните модули намалява тяхната вътрешна температура, като по този начин повишава тяхната производителност.

Как се измерва производителността на соларните панели?

Когато фотоволтаичните панели работят най-добре и ефективно, това се обозначава като тяхна „пикова мощност“, като към мярката за киловат се добавя малко “p”: kWp. Тази единица показва каква е производителността на соларния модул при пълно излагане на слънце и при определени тестово зададени условия.

Пиковата мощност често се нарича и полезна мощност на фотоволтаичния модул. Тя се базира на измервания, извършвани при оптимални условия. По принцип действителната производителност на практика е с 15-20 % по-ниска.

Да произвеждаме чиста енергия чрез рециклиране

Панелите се конструират с материали, които могат да се рециклират за нови соларни модули или други продукти. По този начин рециклирайки, ценни материали като стъклото, алуминия и силиция могат да бъдат опазени, като това от своя страна води до по-малко отпадъци и по-ниска загуба на енергия, използвана за производството на панелите. Това естествено допринася и за устойчивото развитие на околната среда. Това намалява не само въглеродните емисии, но и цялостните разходи. Следователно модулите генерират не само възобновяема енергия, но и представляват устойчиви ресурси дори и след достигането на края на жизнения им цикъл.