Panele monokrystaliczne – co warto wiedzieć o panelach monokrystalicznych?

Jeżeli chcemy zrozumieć, jak działa fotowoltaika, kluczowe będzie zrozumienie, jak działa jeden z jej kluczowych komponentów - panel, w tym przypadku monokrystaliczny.

Panele monokrystaliczne – czym są?

Panele monokrystaliczne to rodzaj ogniw fotowoltaicznych grubowarstwowych wytwarzanych z monokryształu krzemu. Ich cechy charakterystyczne to długa żywotność i duża wydajność, ale także czasochłonny proces produkcji i wysoka cena. Są czarne, więc łatwo da się je odróżnić od paneli polikrystalicznych i innych.

Ogniwa monokrystaliczne i polikrystaliczne składają się z półprzewodnika – krzemu. To w nim następuje przemiana energii słonecznej na elektryczną w wyniku zjawiska fotowoltaicznego. Nominalne napięcie ogniwa z krystalicznego krzemu jest bliskie 0,5 wolta, jednak dzięki połączeniu szeregowemu można uzyskać większe i stworzyć w ten sposób baterie słoneczne.

Obecnie istnieją trzy generacje ogniw fotowoltaicznych. Panele monokrystaliczne należą wraz z polikrystalicznymi do tej pierwszej, grubowarstwowej.

W drugiej generacji znajdują się ogniwa cienkowarstwowe wykonane z takich materiałów jak tellurek kadmu, krzem amorficzny, a także z mieszanki miedzi, indu, galu i selenu. Ich zaletą jest elastyczność oraz niska cena.

Trzecia generacja ogniw jest nadal w trakcie badań, więc nie można ich jeszcze kupić. Mają to być ogniwa barwnikowe czy polimerowe o niskiej sprawności i żywotności, ale bardzo małym koszcie produkcji i nietoksyczne.

Warto dodać, że wydajność instalacji zależy w dużej mierze od liczby i objętości kryształów. Im jest ich mniej, tym więcej mocy można za ich pomocą uzyskać, bo elektrony mają swobodę ruchu.

Istotna jest też czystość kryształów. Te bardziej wydajne tworzone są metodą Czochralskiego. Polega ona na tym, że sztabki krzemowe o cylindrycznym kształcie cięte są na cztery plastry.

Nie przegap: Magazyn energii – co to jest i czy się opłaca?

Sprawdź gotowe projekty domów energooszczędnych!

Studio 36

3 995 zł

3 995 zł

Eco 04

4 649 zł

4 649 zł

Tiara

3 699 zł

3 699 zł

Projekty domów energooszczędnych

Panele monokrystaliczne a polikrystaliczne – różnice

Jakie są różnice między panelami polikrystalicznymi a monokrystalicznymi? Wiele zależy od konkretnego producenta i produktu. Można wymienić jednak kilka ogólnych cech obu rodzajów.

Panele monokrystaliczne charakteryzują się:

• wydajnością zwykle na poziomie 15-20%,
• mniejszą powierzchnią instalacji (mniej paneli potrzeba do uzyskania porównywalnej mocy),
• większą trwałością i odpornością na temperaturę,
• długim czasem i wysokimi kosztami produkcji,
• wysoką ceną (w przeliczeniu na Wp w module),
• czarną barwą,
• długim okresem gwarancji wydajności.

Panele polikrystaliczne wiążą się z: 

• wydajnością zwykle na poziomie 14-16%,
• krótszym procesem i niższym kosztem produkcji,
• niższą ceną (inwestycja szybciej się zwróci),
• większą powierzchnią instalacji (mniejsza wydajność powoduje, że potrzeba więcej paneli), 
• niebieskim kolorem.

Dowiedz się więcej: Ile waży prąd? Czyli fotowoltaika na twoim dachu

Panele monokrystaliczne fotowoltaiczne – jak je wykorzystać?

Monokrystaliczne panele można wykorzystać do zasilania systemów fotowoltaicznych, które składają się z modułów. Służą one m.in. do zasilania systemów grzewczych opartych na pracy pomp ciepła czy do rekuperacji.

Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne stosowane są nie tylko w mieszkaniach, ale i w różnego rodzaju przedsiębiorstwach czy gospodarstwach rolnych. Świetnie nadają się do domów jednorodzinnych, bo dzięki wytworzonej energii elektrycznej zmniejszają się rachunki.

Warto sprawdzić różnice w cenie i wydajności paneli monokrystalicznych a polikrystalicznych.

Panele monokrystaliczne – cena

Cena paneli fotowoltaicznych monokrystalicznych to od 4 do 6 tys. zł za 1 kWp. Pojedynczy panel o sprawności ok. 20% i mocy blisko 320 Wp to koszt ok. 600 zł. Cena paneli monokrystalicznych zależy oczywiście od producenta, a także od sprawności.

Warto zwrócić uwagę na koszt za gwarantowane kWh, bo na tej podstawie da się obliczyć całkowity uzysk. Cena paneli monokrystalicznych full black jest nieco wyższa od standardowych ze względu na bardziej elegancki wygląd – nie ma tutaj jasnych ramek.

Przed wyborem instalacji należy przeanalizować miesięczne zapotrzebowanie na prąd oraz wziąć pod uwagę nachylenie i układ dachu. Jeśli panel miałby znajdować się w zacienionym miejscu, to jego sprawność będzie mniejsza. W takim wypadku można dodatkowo zakupić mikroinwentery lub optymalizatory.

Do całkowitego kosztu trzeba doliczyć też przewody, konstrukcję oraz montaż, przy czym same urządzenia powinny stanowić ok. 80% ceny inwestycji.

Ważne: gwarancja mocy nie oznacza gwarancji braku usterek czy bezbłędnej instalacji. Osobną kwestią jest gwarancja na produkt – zwykle na 10-12 lat. Chroni ona przed wadami produkcyjnymi.

W kosztach całkowitych inwestycji uwzględnia się:

• przygotowanie projektu instalacji,
• zakup fotoogniw,
• zakup systemu montażowego i osprzętu elektrycznego,
• montaż i elektrykę.

Warto wiedzieć: Solary - ile kosztują i czy warto instalować kolektory słoneczne?

Panele monokrystaliczne – rodzaje i kolory

Wśród rodzajów paneli monokrystalicznych wymienić można:

• panele monokrystaliczne full black,
• panele monokrystaliczne half cut,
• panele monokrystaliczne dwustronne (bifacial).

Wspomniane wcześniej panele full black wykonane są z ciemniejszej folii, a ich powierzchnia jest prawie jednolita. Wybór tego modelu nie ma wielkiego znaczenia pod względem efektywności modułów. Główna różnica polega na estetyce.

Panele half cut, jak nazwa wskazuje, dzielone są w połowie. Dzięki temu skutki zacienienia są ograniczone. Ma to szczególne znaczenie w przypadku dachów z kominami lub w miejscach pod drzewami. Ten model stosuje się przy utrudnionych warunkach.

Moduły bifacial pozwalają na dwustronną absorpcję promieniowania słonecznego. Oznacza to, że wykorzystywane jest zarówno promieniowanie bezpośrednio na panel jak i również promieniowanie odbite przez spodnią stronę. Taki wariant wybiera się przy jasnej powierzchni użytkowej.

Panele monokrystaliczne mają głęboką ciemną barwę. Nie ma zbyt dużego wyboru odcieni.

Panele monokrystaliczne – moc i wydajność

Wybór instalacji powinien zależeć od warunków, czyli od układu dachu oraz stopnia zacienienia, a także od zapotrzebowania na energię. Panele monokrystaliczne różnią się efektywnością ogniw. Istotne są szczególnie dwa parametry: liczba Wp (Watt-peak) i sprawność instalacji do przetwarzania promieni słonecznych w energię elektryczną wyrażana w procentach.

W ofertach można spotkać się z takimi frazami: panele fotowoltaiczne monokrystaliczne 360W, panele monokrystaliczne 350W, panele monokrystaliczne 300W czy panele monokrystaliczne 280W. Jest to informacja, która mówi o mocy, jaką jest w stanie wytworzyć jeden moduł w standardowych warunkach testowych. Im liczba jest większa, tym wydajniejszy panel.

Należy też zwrócić uwagę na tolerancję mocy, bo rzeczywista wartość może różnić się do 5% od nominalnej. Z czasem panele tracą część mocy. Po 25 latach może ona wynieść 80% początkowej.

To może Cię zainteresować: Jak rozmieścić pomieszczenia względem stron świata?

Panele monokrystaliczne a budowa domu

Panele monokrystaliczne na dachu to kwestia, którą warto rozważyć jeszcze na etapie budowy domu. Dzięki temu ma się pewność, że moduły znajdą się w optymalnym miejscu – z niezakłóconym dostępem do promieni słonecznych.

Istotna będzie też wielkość i nachylenie dachu, bo ograniczy to liczbę i wielkość instalacji. Nie bez znaczenia jest także to, co dzieje się na sąsiednich posesjach. Jeśli obok powstanie wysoki budynek lub wyrośnie drzewo, to odbije się to na rzeczywistej mocy paneli.

Ogrzewanie domu fotowoltaiką – czy to korzystna inwestycja? Tak, ale trzeba upewnić się co do optymalnej instalacji. Najlepiej, jeśli dach będzie miał nachylenie między 35 ° a 38 °. Panele zadziałają najsprawniej w kierunku na południe, południowy-zachód lub południowy-wschód, bez zacienienia i przy odpowiedniej wentylacji.

Panele monokrystaliczne – instalacja

Monokrystaliczne panele fotowoltaiczne są łatwiejsze w instalacji niż panele polikrystaliczne. Wciąż jednak należy dobrze się do tego przygotować. Kluczowe jest stworzenie projektu instalacji popartego stosownymi obliczeniami, w których bierze się pod uwagę rozkład światła słonecznego w różnych porach dnia i roku, położenie paneli czy zapotrzebowanie na energię w kWh w skali roku.

Trzeba zdecydować, czy instalacja ma być podłączona do sieci, czy autonomiczna. Dzięki inwerterom sieciowym możliwe jest rozliczanie energii pobranej i oddanej do sieci. Montażem urządzenia zajmuje się zakład energetyczny na swój koszt.

Inaczej jest z instalacją z systemem wyspowym, który uniemożliwia oddanie nadwyżki do sieci. Energia musi być wykorzystana w czasie rzeczywistym lub magazynowana w akumulatorach.

Do montażu paneli monokrystalicznych należy zaopatrzyć się w: moduły, system mocujący, kable, inwerter i narzędzia (wiertła, śruby). Panele powinny być przytwierdzone do konstrukcji nośnej i łączone szeregowo lub z mikroinwerterami.

Kolejny krok to instalacja falownika i połączenie paneli z inwerterem przez kabel DC, a następnie połączenie modułów ze skrzynką bezpieczników kablem AC.

Sprawdź: Zmiana w systemie rozliczania prądu z instalacji fotowoltaicznych

Panele monokrystaliczne – samodzielny montaż czy zatrudnienie specjalistów?

Zalety samodzielnego montażu:

• bezpłatna instalacja,
• oszczędność nawet 20-30%.

Wady samodzielnego montażu:

• możliwość popełnienia błędu skutkującego mniejszą wydajnością paneli, 
• konieczność posiadania odpowiedniej wiedzy i doświadczenia, 
• zagrożenie przy pracy na wysokości, 
• ryzyko unieważnienia gwarancji z powodu nieodpowiedniej instalacji, 
• większe ryzyko usterek.

Ważne: mikroinstalacje on-grid wymagają podłączenia do sieci energetycznej przez osobę ze specjalnymi uprawnieniami. Nie jest natomiast potrzebny certyfikat dla instalatora systemów fotowoltaicznych, choć taki dokument powinien być posiadany przez ekipy montujące.

Samodzielny montaż paneli monokrystalicznych zalecany jest osobom, które mają doświadczenie i wystarczającą wiedzę. Inne powinny zaufać specjalistom.

Panele monokrystaliczne – zalety instalacji

Wśród zalet paneli monokrystalicznych wymienić można:

• dużą wydajność, 
• elegancki wygląd, 
• mniejszą powierzchnię instalacji, 
• trwałość – często 25-letnia gwarancja,
• odporność na wysokie temperatury.

Sprawność paneli monokrystalicznych stawia je obecnie na pierwszym miejscu spośród wszystkich dostępnych rodzajów paneli fotowoltaicznych. W 2021 r. stanowiły one aż 98% rynku.

Na co zwracać uwagę wybierając panele fotowoltaiczne monokrystaliczne?

Wybierając panele monokrystaliczne należy zwrócić uwagę m.in. na:

• markę produktu, 
• gwarancję mocy i produktu, 
• moc i sprawność, 
• wykorzystane technologie , 
• gwarancję na uzysk,
• wielkość modułów, 
• użyte materiały (szkło-szkło czy szkło-folia).

Panele monokrystaliczne – czy warto się zdecydować na taki rodzaj paneli fotowoltaicznych?

Panele słoneczne monokrystaliczne to dobra inwestycja dla domu. Koszty instalacji powinny zwrócić się po 10 latach, a z odpowiednimi dotacjami takimi jak Mój Prąd nawet po 6-7 latach. Wiele zależy oczywiście od położenia paneli, ceny i marki, a także od wykorzystania energii.

Najważniejszą zaletą paneli monokrystalicznych jest ich wydajność. To pozwala na spore oszczędności. Jest to także sposób na uniezależnienie się od firm energetycznych.

Przeczytaj: Dopłaty na budowę domów energooszczędnych - jak to wygląda w praktyce?

Panele monokrystaliczne czy polikrystaliczne – co wybrać?

Panele polikrystaliczne czy monokrystaliczne – które są lepsze? Te drugie są wydajniejsze, ale to nie znaczy, że są jedynym słusznym wyborem. Te pierwsze są znacznie tańsze, a ostateczna różnica w sprawności może okazać się znikoma, jeśli porówna się najsłabsze moduły monokrystaliczne z najmocniejszymi polikrystalicznymi.

Trzeba najpierw sprawdzić, które z nich będą wystarczające ze względu na zapotrzebowanie na energię. Szukając odpowiedzi na pytanie jakie panele lepsze –  polikrystaliczne czy monokrystaliczne, należy też wziąć pod uwagę powierzchnię dachu. Jeśli jest mała, to należy postawić na wydajność przy mniejszej liczbie modułów. Tutaj faworytem są panele monokrystaliczne.

Polikrystaliczne radzą sobie natomiast lepiej z kurzem czy śniegiem. Liczy się też wygląd. Panele fotowoltaiczne monokrystaliczne czy polikrystaliczne odróżniane są za pomocą koloru. Może to być istotne przy zestawianiu ich z dachówkami.