Saulės moduliai (saulės panelės): kaina, galia, tipai

Saulės moduliai renka švarią atsinaujinančiąją energiją saulės šviesos pavidalu ir paverčia ją elektra, kurią galima naudoti elektros energijos tiekimui. Saulės modulius sudaro keli atskiri saulės elementai, kurie yra sudaryti iš silicio, fosforo (kuris suteikia neigiamą krūvį) ir boro (kuris suteikia teigiamą krūvį) sluoksnių.

Vidutinio namo stogo plotas yra daugiau nei pakankamas, kad ant jo būtų galima įrengti reikiamą saulės modulių skaičių ir pagaminti pakankamai saulės elektros energijos visiems poreikiams patenkinti, o pagamintos elektros energijos perteklių perkelti į pagrindinį elektros energijos tinklą.

Kas yra saulės modulis? Kokią funkciją jis atlieka?

Saulės moduliai gaminami pjaustant kristalinį silicį (dar vadinamą plokštelėmis), kuris yra milimetro plonumo. Šios plokštelės įdedamos tarp apsauginio stiklo, izoliacijos ir apsauginio galinio lakšto, iš kurių ir susidaro saulės modulis. Keli saulės moduliai, sujungti tarpusavyje, sudaro saulės kolektorių, o galiausiai – saulės elektrinės sistemą.

Saulės moduliai saulės energiją paverčia elektra, kurią galima naudoti namams, įmonėms ir kitiems elektros prietaisams maitinti. Čia pateikiama trumpa saulės kolektorių veikimo apžvalga:

Saulės šviesa patenka į saulės modulius: saulės šviesa patenka į saulės modulį, ją sugeria kolektoriaus medžiagos, dažniausiai silicis. Fotovoltinis efektas: dėl sugertos saulės šviesos silicio atomų elektronai sužadinami ir juda, todėl susidaro elektros srovė. Tai vadinama fotovoltiniu efektu. Elektros energijos surinkimas: elektros srovė surenkama laidžiaisiais metaliniais kontaktais, esančiais saulės modulio viršuje ir apačioje, ir laidais siunčiama į keitiklį. Elektros energijos konversija: įtampos keitiklis saulės modulių gaminamą nuolatinės srovės elektrą paverčia kintamosios srovės elektra, kurią galima naudoti elektros prietaisams maitinti. Elektros energijos paskirstymas: kintamosios srovės elektra paskirstoma po visą namą ar pastatą, kur ja galima maitinti elektros prietaisus.

Saulės modulių tipai

Yra keletas skirtingų saulės modulių tipų, kurių kiekvienas turi savitų privalumų ir trūkumų. Štai keletas labiausiai paplitusių saulės kolektorių tipų.

Monokristaliniai saulės moduliai

Monokristalinės saulės modulių plokštės dėl savo galios ir efektyvumo iki šiol yra dažniausiai naudojamos saulės kolektorių plokštės, skirtos gyvenamiesiems namams. Monokristalinių saulės kolektorių efektyvumas gali būti didesnis nei 20 %, todėl jie yra patys efektyviausi rinkoje.

Vienas iš paprasčiausių būdų atpažinti monokristalinį saulės kolektorių yra jo spalva. Paprastai modulio ląstelės akiai atrodo juodos, nes šviesa sąveikauja su aukštos kokybės siliciu, todėl modulis gerai veikia esant silpnam apšvietimui. Dėl šios priežasties jie yra efektyvesni, nes juodi paviršiai lengviau sugeria šviesą.

Polikristaliniai saulės moduliai

Polikristalinės saulės kolektorių plokštės naudojamos jau gana seniai ir yra paplitusios tarp daugelio asmenų, norinčių naudoti saulės energiją už nedidelį biudžetą. Šių tipų saulės modulių efektyvumas paprastai būna 15-17 %. Nors jos nėra tokios efektyvios kaip monokristalinės, jų privalumas yra jų kaina. Taip yra todėl, kad šie elementai gaminami iš daugelio silicio fragmentų, todėl ir vadinami „poli”, o ne iš vieno gryno silicio kristalo, kuris naudojamas monokristaliniuose elementuose.

Polikristalinių ir monokristalinių saulės modulių palyginimas

Plonasluoksnės saulės plokštės

Plonasluoksnių saulės kolektorių efektyvumas ir galia paprastai yra mažesni nei monokristalinių ir polikristalinių kolektorių. Nors efektyvumas gali skirtis priklausomai nuo tam tikros saulės elementuose naudojamos medžiagos, paprastai jų efektyvumas būna 11 %. Mažesnis naudingumo koeficientas reiškia, kad norint pagaminti tiek pat elektros energijos, kiek monokristalinės ar polikristalinės saulės sistemos, reikia įrengti daugiau plonasluoksnių saulės kolektorių.

Taigi, saulės moduliai yra viena iš svarbiausių saulės elektrinės dalių. Jų užduotis – krintančius saulės spindulius paversti elektros energija. Saulės modulių efektyvumo didinimo misija nuolat tobulėja tiek gamybos proceso, tiek efektyvumo požiūriu.