Panele fotowoltaiczne (moduły fotowoltaiczne, baterie słoneczne) są to urządzenia służące do przetwarzania energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Pojedynczy panel PV tworzą połączone szeregowo lub szeregowo-równolegle ogniwa fotowoltaiczne zbudowane z półprzewodników typu p-n. Fotony docierające wraz z energią promieniowania słonecznego do powierzchni ogniwa, wybijają elektrony na wyższy poziom energetyczny, dzięki czemu wytwarza się napięcie elektryczne. Ogniwa fotowoltaiczne zwane również fotoogniwami zbudowane są na bazie krzemu krystalicznego lub amorficznego (bezpostaciowego). Niska sprawność ogniw amorficznych w porównaniu z krystalicznymi sprawia, że obecnie znajdują one zastosowanie głównie w małej elektronice użytkowej (np. kalkulatory, zegarki itd).

W celu zasilania budynków w energię elektryczną oraz w sektorze energetyki prosumenckiej wykorzystywane są dostępne w naszej ofercie panele mono i polikrystaliczne.

Panele Polikrystaliczne

Panel polikrystaliczny zbudowany jest z ogniw wytwarzanych na bazie wykrystalizowanego krzemu. Ogniwa polikrystaliczne charakteryzują się niższą sprawnością od ogniw monokrystalicznych jednakże wypełniają one całą powierzchnię panelu PV, co korzystnie wpływa na jego sprawność całkowitą.

Panele Monokrystaliczne

Panel monokrystaliczny zbudowany jest z ogniw wytwarzanych na bazie pojedynczych, monolitycznych (jednorodnych) fragmentów krzemu. Ogniwa monokrystaliczne charakteryzują się wyższą sprawnością od ogniw polikrystalicznych, jednakże zazwyczaj mają one kształt wielokątów, co sprawia że nie wypełniają one w pełni powierzchni panelu PV obniżając jego sprawność całkowitą.

Panel monokrystaliczny wzbogacony Galem

Panele monokrystaliczne wzbogacone galem charakteryzują się wysoką wydajnością oraz stosunkowo małym spadkiem mocy nawet po 25 latach eksploatacji. Efekt ten uzyskano poprzez wykorzystanie domieszki Galu w procesie uszlachetniania krzemu monokrystalicznego, ograniczając tym samym osłabienie wydajności wywołane światłem.

Panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały, dlatego też w celu wykorzystania go w sieci elektrycznej istnieje potrzeba zamiany go na prąd przemienny o danej częstotliwości.

W tym celu zastosowanie znajdują inwertery nazywane często falownikami, które są urządzeniami zmieniającymi stałe napięcie prądu elektrycznego którym są zasilane, na napięcie przemienne o regulowanej częstotliwości. Jednakże, w przypadku instalacji fotowoltaicznych, stosowane inwertery solarne znacząco różnią się od tych stosowanych np. do regulacji prędkości obrotowej silników elektrycznych zasilanych prądem przemiennym. Jest to związane ze zmienną charakterystyką prądową paneli fotowoltaicznych zasilających inwerter. Moc wyjściowa paneli PV ulega ciągłym zmianom spowodowanym wpływem zmieniających się warunków ich pracy takich jak natężenie promieniowania słonecznego oraz temperatura ogniw fotowoltaicznych. Oznacza to, że maksymalny punkt pracy paneli PV ulega zmianom, co uniemożliwia ich efektywne wykorzystanie. Dlatego też inwertery solarne wyposażone są funkcję trackerów MPP (ang. maximum power point) które umożliwiają optymalny uzysk energetyczny poprzez monitorowanie maksymalnej mocy panelu PV. Odpowiadają za to zaawansowane algorytmy wykorzystujące maksymalny punkt pracy panelu PV w celu optymalizacji parametrów pracy inwertera solarnego. W zależności od stopnia rozbudowania instalacji fotowoltaicznej dostępne są również inwertery solarne posiadające więcej niż jeden tracker MPP, co umożliwia monitorowanie większego pola paneli PV. Jest to szczególnie korzystne w przypadku połączenie szeregowo-równoległego, w którym występuje różna ilość połączonych ze sobą szeregowo paneli PV lub gdy częściowo są one zacienione. Inwertery solarne umożliwiają również kontrolę pracy instalacji fotowoltaicznej, poprzez wyświetlanie parametrów takich jak m. in. aktualny prąd pozyskiwany z paneli, ilość wytworzonych kilowatogodzin, krzywą sprawności itd.

Inwertery solarne dzielą się na jedno, dwu i trzyfazowe, o różnych mocach wyjściowych. W zależności od rodzaju instalacji fotowoltaicznej, w której mogą być zastosowane rozróżnia się dwa podstawowe rodzaje inwerterów solarnych:

- wyspowe (off-grid) stosowane instalacjach autonomicznych, bez możliwości przesyłania energii elektrycznej do sieci elektroenergetycznej, dodatkowo mogą być zintegrowane z regulatorem ładowania umożliwiającym podłączenie akumulatorów.
- sieciowe (on-grid) stosowane w instalacjach podłączonych do sieci elektroenergetycznej umożliwiające przesyłanie do niej energii elektrycznej.

W naszej ofercie znajdują się zarówno inwertery wyspowe jak sieciowe renomowanych firm takich jak SMA oraz Growatt.

Systemy mocowań paneli fotowoltaicznych

Systemy montażowe paneli fotowoltaicznych przeznaczone do montażu instalacji na dachach skośnych, powierzchniach płaskich.

Panele do montażu na dachach skośnych

Systemy montażowe paneli PV przeznaczone do montażu instalacji na dachach skośnych, pokrytych dowolnym materiałem. Wykonanie konstrukcji nośnej oraz łączników, stal nierdzewna oraz aluminium.

Panele do montażu na powierzchniach płaskich

Systemy konstrukcyjne paneli PV przeznaczone do montażu instalacji w otwartym terenie. Systemy podporowe wbijane w ziemię lub osadzane na konstrukcjach betonowych. Wykonanie elementów konstrukcyjnych oraz łączników, stal ocynkowana oraz aluminium.

W autonomicznych instalacjach fotowoltaicznych (tzw. off-grid) oraz w instalacjach mieszanych (w których część energii elektrycznej zużywana jest na własne potrzeby a pozostała część sprzedawana do sieci) istnieje potrzeba magazynowania energii elektrycznej w celu wykorzystania jej w okresie braku lub małej dostępności promieniowania słonecznego (np. wieczorem lub w pochmurny dzień). W tym celu, wykorzystywane są akumulatory kwasowo-ołowiowe ze względu na stosunkowo przystępną cenę w porównaniu np. litowo-jonowymi. Jednakże, w odróżnieniu od akumulatorów rozruchowych stosowanych w samochodach (gdzie wymagany jest duży prąd podczas rozruchu samochodu) w instalacjach fotowoltaicznych stosuje się akumulatory tzw. głębokiego rozładowania (ang. deep cycle), charakteryzujące się możliwością rozładowania nawet 80% ich pojemności, Efekt głębokiego rozładowania jest uzyskiwany poprzez zastosowanie płyt i separatorów o większej grubości w porównaniu z akumulatorami rozruchowymi. W zależności od producenta zalecane wartości mogą wahać się od 25-55% (co daje możliwość wykorzystania od 45 do 75% całkowitej pojemności akumulatora).

Obecnie w instalacjach fotowoltaicznych stosowane są bezobsługowe akumulatory głębokiego rozładowania, które produkuje się w dwóch technologiach: - AGM (ang. Absorbed Glass Mat) – technologia polegająca na umieszczeniu elektrolitu w macie wykonanej z włókna szklanego. - Akumulator żelowy – technologia, w której stosuje się elektrolit w postaci żelu (otrzymuje się go poprzez dodanie do kwasu środków żelujących np. żywicy silikonowej)

W przypadku zastosowania akumulatorów w instalacji fotowoltaicznej należy zwrócić szczególną uwagę na fakt, iż zmienna charakterystyka prądowa paneli PV może znacząco skrócić ich żywotność, dlatego też niezwykle istotne jest wyposażenie instalacji w regulator ładowania.

Regulator ładowania jest urządzeniem kontrolującym stan naładowania akumulatorów. Jego podstawowym zadaniem jest zapobieganie przeładowaniu lub całkowitemu rozładowaniu akumulatora oraz zabezpieczeniu paneli PV przed odwrotnym przepływem prądu. Regulator ładowania może być zintegrowany z inwerterem solarnym, jednakże w naszej ofercie dostępne są również autonomiczne urządzenia wyposażone w tracker MPP umożliwiający optymalny uzysk energetyczny z paneli PV poprzez śledzenie maksymalnego punktu ich pracy.