הבנת סוגי פאנלים סולאריים: מדריך מקיף

מבוא

פאנלים סולאריים הם מערכות של ממירים מוליכים למחצה המחוברים ביניהם וממירים אנרגיה סולארית לחשמל DC במתח סטנדרטי של 12, 24, 36, 48 וולט ומעלה. במאמר זה נתעמק בסוגים השונים של פאנלים סולאריים ונבין את המאפיינים הייחודיים שלהם.

סוגי פאנלים סולאריים לפי סוג הקריסטל

1. פאנלים סולאריים פוליקיסטליניים

פאנלים סולאריים פוליקיסטליניים, המוכרים בצבעם הכחול, היו הנפוצים ביותר עד שנת 2020. פאנלים אלה מגיעים בדרך כלל ליעילות של כ-17%.

2. פאנלים סולאריים מונוקריסטליניים

פאנלים סולאריים מונוקריסטליניים, המובחנים בצבעם השחור, הפכו לסוג הפופולרי ביותר מאז שנת 2020. הם נחשבים לעמידים יותר מפאנלים פוליקיסטליניים ומגיעים ליעילות של עד 23.4%, עם שיפורים מתמשכים מדי שנה.

3. פאנלים סולאריים סרט דק

פאנלים סולאריים סרט דק מגיעים בכמה גרסאות, כמו TF, CdTe, CIGS ופאנלים גמישים מסוג a-Si, TF-Si. בשנת 2019 דגמים מסוימים הגיעו ליעילות של עד 22.9%. עם זאת, בשל עלותם והדרישה לממירים עם מתח גבוה (כ-100 וולט), הם פחות נפוצים במתקנים ביתיים.

איזה סוג פאנל סולארי הוא הטוב ביותר?

פאנלים מונוקריסטליניים נחשבים בדרך כלל לאפשרות הטובה ביותר. בעבר הם היו יקרים יותר ונחשבו כמייצרי כוח רב יותר, אך עד 2023 עלותם הפכה לדומה לזו של פאנלים פוליקיסטליניים. שיפורים מתמשכים ביעילותם הופכים אותם לבחירה מעולה. עם זאת, הבדל הביצועים באור עקיף קטן מ-1%.

סוגי פאנלים סולאריים לפי עיצוב מכני

1. פאנלים סולאריים מסורתיים

פאנלים מסורתיים, שיכולים להיות מכל סוג קריסטל, מורכבים ממסגרת אלומיניום, זכוכית מחוסמת, שכבת EVA, תאים סולאריים, שכבת EVA נוספת, לוח אחורי וקופסת חיבורים.

• יתרונות: עלות נמוכה לכל ואט, עמידות מכנית.
• חסרונות: משקל כבד (מ-17 ק"ג עבור 280 ואט).
• שימושים: תחנות סולאריות ביתיות ותעשייתיות.

2. פאנלים סולאריים חצי גמישים

פאנלים אלה כוללים שכבת PET או ETFE שקופה, שכבות EVA, תאים סולאריים ולוח אחורי PET/TPT. הם יכולים להתכופף עד 30 מעלות ומתאימים לתאים פוליקיסטליניים או מונוקריסטליניים.

• יתרונות: גמישות, משקל קל, עמידות לרטט.
• חסרונות: אורך חיים קצר, עלות גבוהה לכל ואט.
• שימושים: יאכטות, סירות, קרוואנים, תחנות ניידות.

3. פאנלים סולאריים גמישים (אמורפיים)

פאנלים אלה, לרוב מסוג סרט דק, יכולים להתכופף עד 360 מעלות.

• יתרונות: גמישות גבוהה, ביצועים טובים במזג אוויר מעונן.
• חסרונות: עלות גבוהה, מתח פאנל גבוה, יעילות נמוכה.
• שימושים: קרוואנים, גגות, משטחים לא ישרים.

4. רעפי שמש

רעפי שמש, לרוב מסוג סרט דק CIGS, משמשים גם כחיפוי גג וגם כפאנלים סולאריים.

• יתרונות: מחליפים חומרי גג, עמידות, מראה אסתטי.
• חסרונות: עלות גבוהה.
• שימושים: גגות בתים ומבנים.

5. פאנלים סולאריים דו-צדדיים

פאנלים דו-צדדיים, בדרך כלל מתאי מונוקריסטלין, קולטים אנרגיה גם מהחזית וגם מהגב, ומגדילים את התפוקה עד 30%.

• יתרונות: עד 30% יותר חשמל, עמידות גבוהה הודות לזכוכית דו-צדדית.
• חסרונות: משקל, דרישה למשטח מחזיר אור.
• שימושים: מתקנים קרקעיים, הצללות (כמו תחנות אוטובוס).

סוגי תאים סולאריים לפי צורה ומספר חיבורים

פאנלים סולאריים מורכבים מתאים המחוברים בטור ובמקביל ליצירת המתח והזרם הרצויים. תאים חצויים (Half Cell) יעילים יותר כאשר יש הצללה חלקית.

תאים עם מספר חיבורים (Busbars) גדל הפכו לנפוצים. ריבוי חיבורים מפחית לחץ על התא ומאריך את אורך חייו.

לשימוש ביתי, מומלץ להשתמש בפאנלים מסורתיים עם טכנולוגיית Half Cell ומספר חיבורים גבוהים ליעילות ועמידות משופרים.