Sprawność modułu fotowoltaicznego

Często sprawność modułu fotowoltaicznego jest jednym z kryteriów branych przez inwestora pod uwagę przy wyborze konkretnego modelu urządzenia. Czy jest to słuszne?

Czym jest sprawność baterii fotowoltaicznej?

Sprawność = moc baterii słonecznej / natężenie promieniowania słonecznego

Oczywiście powyższy stosunek będzie przez producentów podawany w specyficznych warunkach testu tzw STC czyli

• Natężenie promieniowania słonecznego = 1000W/m2
• Temperatura ogniwa = 25C
• Spektrum promieniowania słonecznego = AM 1.5

W rzeczywistych warunkach pracy sprawność konwersji fotowoltaicznej każdej baterii słonecznej będzie niższa niż nominalna zazwyczaj podawana w materiałach reklamowych.

Przykład:

Panel suntech STP 240

Moc w warunkach STC = 245 W sprawność 15,06%

Moc w warunkach NOCT = 181 W sprawność 13,91%


Różnica w sprawności wynika głównie ze spadku napięcia (mocy) w raz ze wzrostem temperatury. W rzeczywistych warunkach pracy zazwyczaj wzrost temperatury ogniw będzie przekładał się na niższą sprawność konwersji fotowoltaicznej.


Jakie znaczenie ma sprawność modułu fotowoltaicznego?

Sprawność modułu fotowoltaicznego nie przekłada się na produkcję energii gdyż panele fotowoltaiczne kupuje się na Waty ich mocy a nie powierzchnię. Z tego względu dla inwestora od strony produkcji energii nie ma znaczenia, z jakiej powierzchni pochodzi wat mocy. Sprawność nabiera znaczenia, gdy mamy ograniczoną powierzchnię do zamontowania instalacji PV. Niższa sprawność to większa powierzchnia potrzebna do uzyskania tej samej mocy.

Powierzchnia zajmowana przez instalację 1 kW w różnych technologiach (sprawnościach)

Sprawność bezpośrednio przekłada się na powierzchnię zajmowaną przez instalację (większa sprawność mniej zajmowanego miejsca) 

 

 

Sprawność	Moc max z 1m2	Powierzchnia 1 kW instalacji
8%	80	12,5
10%	100	10,0
12%	120	8,3
14%	140	7,1
16%	160	6,3
18%	180	5,6

  

Sprawność w brzydką pogodę
Od strony ilości wyprodukowanej energii przez instalację PV większe znaczenie od sprawności nominalnej ma sprawność moduł w słabych wartościach oświetlenia. W polskich warunkach klimatycznych większość energii dociera do baterii słonecznej w zakresie 100 - 500 W/m2 czyli w zakresie niskich wartości natężenia promieniowania słonecznego. Z tego względu ważne jest, aby bateria słoneczna pracowała efektywnie w słabych warunkach słonecznych.

Zmiana sprawności modułu PV wraz z natężeniem promieniowania słonecznego

Każda bateria słoneczna traci efektywność w niskich warunkach natężenia promieniowania słonecznego z tym, że niektóre tracą zaledwie 3-4 % w stosunku do warunków laboratoryjnych STC inne tracą ponad 6% (6% nie punków procentowych).



Sprawność modułu a nie ogniwa.

Jeżeli z jakichś przyczyn jednym z czynników wyboru jest sprawność zawsze należy zwrócić uwagę, aby porównywać moduły PV po sprawności wyznaczonej dla powierzchni mierzonej w ten samo sposób, czyli po wymiarach modułu. Bardzo często zdarza się, że producenci chwalą się wysoką sprawnością np ogniw jednak między ogniwami są większe lub mniejsze przestrzenie, które sprawią, że sprawność modułu zawsze będzie niższa od sprawności budujących go ogniw. A czasami różnica może być znacząca.

Bateria monokrystaliczna bardzo często zawiera wolne pustki między ogniwami które przyczyniają się do znacznie niższej sprawności modułu w stosunku do sprawności samego ogniwa.

 

Zobacz także: 

Dwustronne baterie słoneczne