Ogólny trend w dziedzinie modułów słonecznych zmierza w kierunku wysokowydajnych monokrystalicznych modułów słonecznych z ogniwami typu N w technologii half-cut. Moc znamionowa wynosi zwykle 350 W i więcej. Zwłaszcza w branży projektowej coraz częściej stosuje się moduły bifacjalne. Szczególnie w połączeniu z ogniwami słonecznymi domieszkowanymi typu N, przezroczyste moduły fotowoltaiczne mogą w pełni wykorzystać swoje zalety i uzyskać maksymalną moc z modułu. Kontaktowanie ogniw również zmierza w kierunku 9BB i MBB. Podczas gdy moduły polikrystaliczne były nadal sporadycznie instalowane w systemach fotowoltaicznych w latach 2018/2019, moduły z tą technologią ogniw prawie nie są już instalowane, a jeśli są, to głównie w wariancie 144-ogniwowym o mocy szczytowej co najmniej 400 watów.

Pytanie to należy rozważyć w bardziej zróżnicowany sposób, ponieważ istnieją różne zastosowania modułów słonecznych, a tym samym różne wymagania. Jako inwestor systemu fotowoltaicznego (projekty na dużą skalę w sektorze komercyjnym), zwykle poszukuje się panelu słonecznego, który oferuje najlepszy LCOE. Jeśli jednak instalujesz system solarny na swoim prywatnym dachu i masz ograniczoną dostępną powierzchnię, najlepszym modułem solarnym jest ten o wysokiej mocy znamionowej i atrakcyjnym wyglądzie. Profil ryzyka inwestora również odgrywa rolę w wyborze najlepszego modułu słonecznego, ponieważ producenci konkurują o przychylność klientów, oferując różne gwarancje wydajności i produktu.

Niestety, produkcja modułów i ogniw w Europie nie jest już opłacalna, a znani producenci, tacy jak Q-Cells i Solarworld, musieli zakończyć działalność lub zostali sprzedani. Nawet znani producenci w segmencie premium zaopatrują się w ogniwa w Azji, co nawiasem mówiąc wpływa również na dużą część BOM (Bill of Material).

Podobnie jak w innych branżach, istnieje obecnie szeroki wybór producentów modułów słonecznych. Przy inwestycji, która może szybko sięgnąć dziesiątek tysięcy, tym ważniejszy jest wybór odpowiedniego producenta.

10 najlepszych producentów modułów fotowoltaicznych, których możemy bez wahania polecić w 2023 roku to:

Wymienieni tutaj producenci należą do światowych liderów i zostali wybrani ze względu na ich doskonałą jakość, wieloletnie doświadczenie, rozwój technologiczny i stosunek jakości do ceny. Jako niezależny i wiodący rynek fotowoltaiki w Europie, mamy ponad 10-letnie doświadczenie w branży.

Jeśli chcesz samodzielnie zainstalować moduły słoneczne, możesz je kupić w różnych sklepach internetowych. Zaleca się jednak udanie się do instalatora paneli słonecznych w celu uzyskania wyceny. Instalator solarny może również przeprowadzić pełne planowanie, instalację i przekazanie podłączonego systemu solarnego. Firmy instalacyjne mają również możliwość zakupu od jednego z licznych dystrybutorów. Największymi dystrybutorami modułów fotowoltaicznych w Niemczech są IBC Solar, Krannich Solar i Baywa Solar. W przypadku projektów o mocy od 500 kW wzwyż, moduły słoneczne są zazwyczaj kupowane bezpośrednio od producenta lub za pośrednictwem platformy solarnej. Zaletą takiego rozwiązania jest możliwość łatwego porównania i obniżenia kosztów zakupu.

Cena modułu zależy między innymi od: klasy mocy, technologii ogniw, kosztów produkcji, kosztów dystrybucji, marży producenta, marży dystrybutora. Cena modułu fotowoltaicznego jest podawana w EUR za Wp w celu lepszej porównywalności w kręgach specjalistów. Podczas gdy cena w 2022 r. nadal wynosiła około 0,32 EUR za wat, w 2023 r. będzie to tylko 0,25 EUR za wat. Moduł ze 120 ogniwami mono i nominalną mocą 420 W kosztuje zatem 105 EUR. Jednak w zależności od wielkości systemu fotowoltaicznego, cena modułu stanowi jedynie niewielką część całkowitych kosztów.

Wp oznacza Watt Peak, czyli moc modułu zgodnie z normą STC 1000. Moc modułu solarnego mierzona jest w watach. Wartość ta różni się jednak znacznie w zależności od zastosowanych ogniw, temperatury, napromieniowania światłem i innych czynników. W celu oceny i porównania wydajności modułów słonecznych i ich sprawności, przemysł wprowadził standardowe warunki testowe. Wyniki wydajności modułu słonecznego są następnie przedstawiane wraz z innymi parametrami w arkuszu danych panelu słonecznego. Można tam również znaleźć moc szczytową w watach, tj. moc modułu przy napromieniowaniu 1000 W. Podczas produkcji moc każdego modułu jest również mierzona w "flasherze" i przypisywana do numeru seryjnego. W ten sposób dane dotyczące wydajności można przypisać do każdego modułu za pomocą raportu flash. Wp jest również często używany do obliczania i wyceny modułów fotowoltaicznych. Tutaj można znaleźć informacje takie jak 0,24 EUR/Wp, co pozwala określić i porównać względną cenę za wat modułu.

Zasadniczo moduł słoneczny może generować energię elektryczną tylko wtedy, gdy światło pada na jego powierzchnię.
Zasada fotowoltaiki polega na bezpośredniej konwersji światła na energię elektryczną, przy czym napięcie elektryczne jest generowane między elektrodami. Moduł taki jak Sunpower Maxeon 3 o wymiarach 1690 x 1046 i mocy wyjściowej 400 W może zatem dostarczać prąd o natężeniu 6,08 A (Impp) przy napięciu 65,8 V (Umpp) w warunkach STC 1000. Odpowiada to mocy 400 W. Jednak to, ile prądu jest generowane w praktyce, zależy od wielu innych czynników, z których najważniejsze to promieniowanie słoneczne, orientacja, azymut, temperatura i konfiguracja systemu. Jeśli obszar dostępny do instalacji systemu solarnego jest ograniczony, zaleca się wybór modułu solarnego, który jest tak wydajny, jak to możliwe, tj. modułu fotowoltaicznego, który zapewnia najwyższą możliwą wydajność w stosunku do powierzchni (LxW).

Inwestorzy często pytają nas, czy lepszy jest moduł monokrystaliczny czy polikrystaliczny. Nie chcemy udzielać ogólnej odpowiedzi, ale ze względu na rozwój technologiczny w ciągu ostatnich 2 lat, moduły polikrystaliczne nie są już prawie stosowane w projektach solarnych. Moduły monokrystaliczne stały się w ostatnich latach bardziej wydajne, a przede wszystkim tańsze. W rezultacie moduły monokrystaliczne są obecnie wykorzystywane w 85% instalacji. Nie spodziewamy się powrotu modułów poliamidowych i zakładamy, że udział w rynku modułów monokrystalicznych wzrośnie do 99% do 2025 roku.

Aby móc obsługiwać moduł słoneczny lub kilka modułów słonecznych w systemie solarnym, zawsze potrzebujesz falownika, jeśli potrzebujesz prądu przemiennego. Prąd przemienny to na przykład znany nam prąd domowy o napięciu 230 V. W ten sposób można podłączyć różne odbiorniki elektryczne (telewizor, pralkę itp.). Falownik jest potrzebny do przekształcenia prądu stałego (DC) generatora (modułu fotowoltaicznego) w prąd przemienny (AC). Moc falownika musi być dostosowana do mocy modułów fotowoltaicznych. Optymalne zaprojektowanie systemu fotowoltaicznego i związany z tym szczegółowy dobór odpowiedniego falownika wymaga fundamentalnej wiedzy praktycznej i teoretycznej. Do planowania i projektowania wykorzystywane są nowoczesne programy, które uwzględniają parametry poszczególnych komponentów oraz inne czynniki, takie jak lokalizacja.

Aby móc magazynować energię elektryczną generowaną przez system fotowoltaiczny, potrzebny jest akumulator lub jednostka magazynująca. W większości przypadków bateria litowo-jonowa służy do przechowywania energii elektrycznej wytwarzanej w godzinach nasłonecznienia i wykorzystywania jej w razie potrzeby. Może to mieć miejsce w dni, gdy słońce nie świeci, w nocy lub w ciągu dnia, gdy sama moc systemu solarnego nie jest wystarczająca. Połączenie modułów słonecznych z magazynowaniem energii słonecznej staje się coraz bardziej popularne, a większość systemów w segmencie mieszkaniowym jest już wyposażona w magazyny energii elektrycznej. Biorąc pod uwagę obecnie spadające ceny magazynowania energii słonecznej i trend w kierunku elektromobilności, spodziewamy się, że trend w kierunku magazynowania energii elektrycznej będzie kontynuowany. Godnymi uwagi producentami są tutaj BYD, LG i Solax. Pojemność magazynów energii słonecznej można zazwyczaj zwiększać w sposób modułowy, dzięki czemu można zacząć od małej jednostki magazynowej i rozbudowywać ją w miarę potrzeb.

Moduły bezramowe, często określane jako "bezramowe", odgrywają jedynie niewielką rolę w branży fotowoltaicznej. Są one nadal produktem niszowym i są zawsze używane, gdy istnieją specjalne wymagania estetyczne. Moduły bez ramy mają zazwyczaj mniejszą stabilność niż moduły z ramą. Aby chronić moduły przed naprężeniami mechanicznymi (śnieg, wiatr/ssanie), są one często produkowane jako moduły szklane. To sprawia, że są one stosunkowo ciężkie, ale oferują dobrą stabilność mechaniczną i jakość.

Im więcej światła dociera do modułu słonecznego, tym wyższa jest jego wydajność. Jeśli słońce jest zasłonięte przez chmury, moc modułu słonecznego również spada. Ta utrata mocy nie jest jednak tak duża, jak mogłoby się wydawać, ponieważ światło jest nadal obecne, a fale świetlne nie są całkowicie załamywane przez pokrywę chmur. Wpływ zachmurzenia na wydajność modułu solarnego można najlepiej zaobserwować w praktyce. Coraz częściej wartości STC 800 są również podawane w arkuszach danych. Można tam dość dobrze zobaczyć, jak wartość napromieniowania wpływa na wydajność modułu solarnego (oczywiście tylko w warunkach laboratoryjnych).

Wybór modułów słonecznych wciąż był tak duży jak obecnie. Rozmiar modułu słonecznego zwykle zależy od rozmiaru zastosowanego ogniwa i liczby ogniw. Istnieją szczególnie małe moduły słoneczne o mocy nominalnej 5 watów; są one używane, gdy trzeba obsługiwać małe odbiorniki, takie jak światła sygnalizacyjne i przyrządy pomiarowe. Wymiary takiego modułu wynoszą 255 x 255 x 35 mm. Ale oczywiście istnieją również znacznie większe moduły, które są wykorzystywane w systemach fotowoltaicznych zasilających sieć. Moduł polikrystaliczny ze 144 ogniwami, taki jak CS3W-405 Hiku firmy Canadian Solar, ma wymiary 2108 x 1048 x 40 mm.

W zależności od typu modułu i lokalnych warunków, istnieją różne opcje montażu. Zasadniczo instalacja modułów słonecznych powinna być zawsze przeprowadzana profesjonalnie. Producenci dostarczają instrukcje montażu modułów solarnych przeznaczonych do zasilania z sieci. Instrukcje te określają sposób mocowania modułu słonecznego w celu zapewnienia wymaganego bezpieczeństwa. Prawie wszystkie moduły mogą być montowane poziomo i/lub pionowo. Konieczne jest jednak przestrzeganie różnych wymagań dotyczących mocowania, w przeciwnym razie ani producent, ani firma ubezpieczeniowa nie zaspokoją roszczenia w przypadku uszkodzenia. W zależności od regionu, wymagania dotyczące montażu są różne. Regiony takie jak Alpy mają wyższe wymagania dotyczące naprężeń mechanicznych (ciśnienia) ze względu na duże masy śniegu. Z kolei w regionach przybrzeżnych ważną rolę odgrywa obciążenie ssące spowodowane wiatrem. Podczas instalacji systemu solarnego na dachu należy przestrzegać obliczeń statyki, a także wziąć pod uwagę ekspozycję (wysokość budynku, otoczenie). W zależności od typu dachu i jego pokrycia, można dokonać wyboru pomiędzy różnymi systemami montażowymi.

Obawiasz się, że ktoś ukradnie Twój moduł solarny i chciałbyś zabezpieczyć się przed kradzieżą. Możemy Cię uspokoić, ponieważ takie incydenty rzadko się zdarzają. Powodem tego jest po prostu cena modułu. Podczas gdy w 2011 roku płaciłeś 2,30 EUR za wat, w 2023 roku będzie to już tylko 0,23 EUR za wat. Moduły stały się zatem znacznie tańsze, a kradzież nie jest już opłacalna. Aby zabezpieczyć moduły fotowoltaiczne elektrowni słonecznych podłączonych do sieci, odpowiedni jest czujnik ruchu z reflektorem, kamery monitorujące i ogrodzenie wokół terenu.

Jeśli moduł fotowoltaiczny o mocy 400 W dostarcza tylko 350 W przy pełnym nasłonecznieniu, niektórzy ludzie od razu zakładają jego wadę. Jest to dalekie od prawdy, ponieważ zbyt często ludzie zapominają, że specyfikacje producenta odnoszą się do STC 1000 (standardowe warunki testowe). W tym przypadku wydajność modułu słonecznego jest mierzona przy optymalnym kącie napromieniowania, napromieniowaniu 1000 watów i temperaturze otoczenia 25°C. W praktyce jednak takie warunki laboratoryjne nie występują. W praktyce jednak takie warunki laboratoryjne występują bardzo rzadko. Jest zatem normalne, że moduł solarny nie generuje pełnej mocy podanej w karcie danych. Najlepiej jest zmierzyć moc modułu przy optymalnych kątach napromieniowania, a następnie uwzględnić temperaturę otoczenia. W tym celu należy sprawdzić współczynnik temperaturowy dla STC 800. Powinno to dać przybliżoną wartość. Najlepiej jest mierzyć prąd bezpośrednio na module, aby wykluczyć inne czynniki w układzie słonecznym jako możliwe źródło błędu.

W przypadku modułów fotowoltaicznych ważną rolę odgrywają różne parametry, takie jak jakość, technologia, reputacja producenta, cena, dostępność i charakterystyka wydajności. 3 najważniejsze charakterystyki wydajności:

Moc nominalna modułu jest określana w standardowych warunkach testowych. Następnie podawana jest w watach szczytowych. Zakres mocy w II kwartale 2023 r. wynosi od 400 W do 650 W. Spodziewamy się jednak, że moduły w klasie mocy 650 W i więcej będą dostępne w dystrybucji najpóźniej w 4. kwartale 2023 roku. Najwyższe klasy mocy poszczególnych serii (60 ogniw - monofacjalne, 120 ogniw - monofacjalne, 66 ogniw - monofacjalne, 54 ogniwa - monofacjalne) są zazwyczaj nieco droższe. Obecne moduły monokrystaliczne z technologią half-cut (120 ogniw lub 144 ogniwa), które są również dostępne w dystrybucji, mają moc od 400 W do 570 W.

Jednak wysoka moc mierzona w watach niekoniecznie oznacza, że moduł jest również wydajny i ma wysoki stopień sprawności. Sprawność modułu to stosunek mocy wyjściowej modułu w warunkach STC do powierzchni modułu solarnego. Z reguły moduły o wyższej sprawności są droższe, ponieważ w przypadku wydajnego modułu można wyprodukować więcej energii na powierzchnię. Moduł o sprawności większej niż 21% jest ogólnie nazywany modułem wysokowydajnym. Nie podoba nam się jednak to określenie. W każdym razie trend zmierza w kierunku modułów o wyższej sprawności, w ten sposób wiodący producenci starają się zdystansować od mniej znanych i zaawansowanych technologicznie firm. Niska cena za wat to nie wszystko.

Współczynnik ten można wykorzystać do określenia wydajności modułu słonecznego w określonych temperaturach. Podczas gdy w warunkach testowych dominuje temperatura ogniwa wynosząca 25°C, w praktyce może być ona wielokrotnie wyższa. Temperatury ogniw rzędu 60°C nie są rzadkością w lecie. Wraz ze wzrostem temperatury ogniwa spada wydajność modułu słonecznego. Dlatego ważne jest, aby wybrać moduł słoneczny o najniższym możliwym współczynniku temperaturowym. Współczynnik temperaturowy -0,36% /°C (A) jest gorszy niż współczynnik temperaturowy -0,32% /°C (B).



Aby to zilustrować, porównujemy dwa współczynniki temperaturowe (Pmax) przy temperaturze ogniwa 55°C: Moduł mocy A z -0,36% /°C: 400 W przy 25°C i 356,8 W przy 55°C (strata: 43,2 W) Moduł mocy B z -0,28% /°C: 400 W przy 25°C i 366,4 W przy 55°C (strata: 33,6 W) Moduł B wytwarza zatem o 2,7% więcej mocy w rzeczywistych warunkach.

Producenci modułów słonecznych oferują swoim klientom gwarancję na produkt i gwarancję wydajności. Gwarancja na produkt wynosi zazwyczaj 12-15 lat. Gwarancja wydajności wynosi zazwyczaj 25 lat. Ponieważ moduły fotowoltaiczne z czasem tracą wydajność, gwarancja wydajności jest gwarancją, w której użytkownik ma zagwarantowaną określoną wydajność po pewnym czasie. Dokładne postanowienia w tym zakresie można znaleźć w warunkach gwarancji producenta. 30-letnia gwarancja wydajności brzmi świetnie dla klienta. Ale ile jest warta, jeśli producent jest już nadmiernie zadłużony w momencie udzielenia gwarancji, a jego przetrwanie ekonomiczne jest zagrożone? Zwłaszcza w przypadku chińskich firm wycena gwarancji jest trudna. Zwłaszcza jeśli są to mniejsi producenci.

Wytrzymałość mechaniczna prawie wszystkich producentów jest testowana przez odpowiednie firmy testujące, takie jak TÜV lub SGC, i poświadczana przez producenta dla odpowiedniej grupy produktów certyfikatem IEC.



W ostatnich latach ustanowiono następujące normy: Maksymalne obciążenie statyczne z przodu: 5400 Pa Maksymalne obciążenie statyczne z tyłu: 2400 Pa Obciążenie statyczne z przodu jest istotne dla obciążenia śniegiem, podczas gdy obciążenie wiatrem (ssanie) jest istotne dla tyłu. Niektóre regiony (duże wysokości, regiony przybrzeżne) są szczególnie narażone i dlatego mogą mieć specjalne wymagania. Decydujące znaczenie dla przestrzegania tych wartości przez moduły w praktyce ma profesjonalny montaż. W szczególności obszar mocowania, ponieważ statyczna maksymalna nośność modułu solarnego może być znacznie zmieniona przez różne obszary mocowania.