Φωτοβολταικά πάνελ

Τα φωτοβολταϊκά πάνελ είναι ένα από τα πιο βασικά μέρη στα φωτοβολταϊκά συστηματα. Πρόκειται για πλαίσια που συλλέγουν την ηλιακή ακτινοβολία και βοηθούν στη μετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Έχουν συνήθως τετράγωνο ή παραλληλόγραμμο σχήμα, ενώ τοποθετούνται σε οροφές και στο έδαφος.

Ο τρόπος λειτουργίας των φωτοβολταικών πάνελ είναι ο εξής: Οι ακτίνες του ήλιου περιέχουν φωτόνια τα οποία έχουν ενέργεια, άλλα περισσότερη και άλλα λιγότερη. Τη στιγμή που τα φωτόνια προσκρούουν πάνω σε ένα πάνελ, κάποια το διαπερνούν, μερικά ανακλώνται και τα υπόλοιπα τα απορροφάει. Τα φωτόνια τα οποία απορροφούνται είναι εκείνα που παράγουν τον ηλεκτρισμό, μετακινώντας τα ηλεκτρόνια του πάνελ σε άλλο σημείο.

Τα φωτοβολταικα πάνελ χωρίζονται σε τρεις κατηγορίες που είναι τα πάνελ μονοκρυσταλλικού πυριτίου, πολυκρυσταλλικού πυριτίου και άμορφου πυριτίου. Οι βασικότερες διαφορές τους είναι στον τρόπο κατασκευής τους, στο κόστος και στην απόδοσή τους. Το κυριότερο κοινό στοιχείο που έχουν όμως είναι το πυρίτιο το οποίο χρησιμοποιείται για την κατασκευή τους.

Το πυρίτιο είναι ένα μεταλλοειδές χημικό στοιχείο το οποίο βρίσκεται σε αφθονία στη φύση, είναι φιλικό προς το περιβάλλον και είναι από τα λίγα υλικά που παράγονται με τόσο μαζικό τρόπο. Το πυρίτιο και οι ενώσεις του έχουν πολλές βιομηχανικές χρήσεις, ενώ αποτελεί την πρώτη ύλη για το 90% της αγοράς των φωτοβολταικών πάνελ.

Το πυρίτιο έχει δύο μορφές την άμορφη και μια κρυσταλλική. Το κρυσταλλικό πυρίτιο έχει μια μεταλλική λάμψη, είναι σκληρό και το χρώμα είναι σκούρο γκρι. Είναι στερεό σε θερμοκρασία δωματίου ενώ δεν είναι ούτε ελατό ούτε όλκιμο. Είναι ημιαγωγός και την ιδιότητα αυτή τη διατηρεί ακόμη και σε αρκετά υψηλές θερμοκρασίες. Επίσης, δεν είναι καλός αγωγός θερμότητας, λιώνει εύκολα και είναι πολύ εύκολη η επεξεργασία και μορφοποίησή του.

Τα σημαντικότερα στοιχεία που διαφοροποιούν τα φωτοβολταικά πάνελ της αγοράς μεταξύ τους είναι η ονομαστική ισχύς σε Watt, η τάση που αντιστοιχεί στην ονομαστική ισχύ, η ένταση ρεύματος πουαντιστοιχεί στην ονομαστική ισχύ, η τάση ανοιχτού κυκλώματος, η ένταση ρεύματος βραχυκυκλώματος, η μέγιστη τάση συστήματος, οι συντελεστές επίδρασης θερμοκρασίας αλλά ακόμα και η εγγύησή τους.