Celulele solare sau fotovoltaice: mod de funcționare și tipuri

Panouri solare vs. panouri fotovoltaice: care este principiul lor de funcționare?

Într-o lume care începe să se îndrepte tot mai mult spre surse de energie verde, panourile solare și cele fotovoltaice au devenit tot mai populare. Deși ambele tipuri de panouri au la bază energia solară, acestea funcționează pe principii diferite și au scopuri distincte.

Panourile solare

Panourile solare sunt utilizate în principal pentru încălzirea apei. Acestea funcționează prin transformarea energiei solare în căldură prin intermediul unui lichid de lucru (apă sau un agent antigel). Lichidul este încălzit de razele soarelui, apoi circulă printr-un sistem de conducte până ajunge la un rezervor de apă. 

Panourile solare sunt folosite în multe aplicații, de la încălzirea apei din gospodării, până la încălzirea piscinelor sau a apei utilizate în procese industriale. În funcție de necesitățile specifice, pot fi instalate mai multe panouri solare pentru a asigura o cantitate suficientă de energie.

Panourile fotovoltaice

Panourile fotovoltaice funcționează pe baza principiului fotovoltaic, un efect în care energia luminii solare este transformată în energie electrică. Celulele fotovoltaice din aceste panouri sunt fabricate de obicei din siliciu și joacă un rol esențial în acest proces. Atunci când lumina soarelui lovește celulele, electronii din siliciu se mișcă, creând astfel un curent electric continuu (CC). Acest fenomen se datorează proprietăților semiconductoare ale siliciului, care permit electronilor să fie smulși de fotonii luminii solare.

Odată produs, curentul continuu (CC) trebuie convertit în curent alternativ (CA) pentru a fi utilizat de majoritatea dispozitivelor electrice din locuințe. Aici intervine invertorul, un dispozitiv esențial în cadrul sistemului fotovoltaic. Acesta transformă curentul continuu (CC) provenit de la celulele solare în curent alternativ (CA), permițând astfel utilizarea energiei produse în mod eficient.

Energia electrică generată de panourile fotovoltaice poate fi folosită pentru a alimenta diverse echipamente și sisteme casnice, de birou, industriale sau agricole.

Tipuri de panouri solare

În prezent, există două tipuri principale de panouri solare: plane și cu tuburi vidate.
 

Panourile solare plane

Principiul lor de funcționare este simplu: energia solară este absorbită de o placă metalică plană, de obicei din cupru sau aluminiu, care este legată de un sistem de conducte prin care circulă un agent termic. Acesta preia căldura de la placă și o transferă apoi către apa stocată într-un rezervor. La baza funcționării eficiente a întregului sistem stă o izolație termică adecvată, realizată din vată minerală.
 

Panourile solare cu tuburi vidate

Acestea reprezintă o alternativă mai performantă, dar și mai costisitoare. Panourile sunt alcătuite din mai multe tuburi de sticlă așezate în paralel, fiecare având în interior un alt tub de sticlă acoperit cu un material absorbant. Tubul interior este înconjurat de un tub de cupru, prin care circulă agentul termic. Datorită vidului din tuburi și a utilizării sticlei borosilicate, eficiența acestor panouri este extrem de ridicată.
 

Tipuri de panouri fotovoltaice

Panourile fotovoltaice se împart în mai multe categorii, fiecare cu propriile sale caracteristici, avantaje și dezavantaje. Iată care sunt cele mai întâlnite tipuri de panouri fotovoltaice:

• monocristaline: sunt recunoscute pentru eficiența lor ridicată, datorită structurii ordonate a cristalelor de siliciu. Cu toate acestea, costul lor de producție este mai mare decât al altor tipuri, ceea ce se reflectă și în prețul final;
• policristaline: sunt o alternativă mai ieftină, dar cu o eficiență puțin mai scăzută. Acestea sunt ușor de recunoscut datorită aspectului lor albastru și a formei neregulate a cristalelor de siliciu; 
• thin film: folosesc straturi foarte subțiri de material semiconductor, precum telurura de cadmiu sau sulfura de cupru și indiu. Acestea sunt mai ieftine de produs, dar eficiența lor este semnificativ mai mică;
• PERC (Passivated Emitter and Rear Cell): sunt o inovație recentă care îmbunătățește eficiența panourilor monocristaline și policristaline;
• half cell: acestea sunt practic panouri standard, dar fiecare celulă este divizată în două, ceea ce reduce pierderile interne și îmbunătățește performanța în condiții de umbră.

Pentru mai multe detalii despre fiecare în parte, accesează articolul despre tipuri de panouri fotovoltaice!
 

Panouri fotovoltaice vs. panouri solare: puncte forte și puncte slabe

Atât panourile solare, cât și cele fotovoltaice au propriile lor avantaje și dezavantaje. Alegerea dintre acestea depinde de mai mulți factori, inclusiv nevoile individuale de energie și bugetul disponibil.  


Punctele forte ale panourilor fotovoltaice:

• funcționează pe tot parcursul anului;
• îți oferă posibilitatea să obții independența energetică;
• nu necesită o întreținere dificilă;
• sunt eligibile pentru obținerea unor subvenții;
• contribuie la economisirea energiei electrice.

Punctele slabe ale energiei fotovoltaice:

• performanța sistemului depinde de nivelul de radiație solară;
• costul inițial ridicat al investiției;
• producția de energie electrică doar pe timp de zi. 

Punctele forte ale panourilor solare:

• posibilitatea de a produce apă caldă fără a porni sistemul de încălzire;
• sprijină sistemul de încălzire centrală;
• eficiența energetică;
• nu necesită întreținere și funcționează confortabil.

Puncte slabe ale panourilor solare:

• potrivite în primul rând pentru încălzirea apei calde menajere;
• costul inițial ridicat al investiției;
• utilizează mult spațiu.

De reținut

Pe o parte, panourile solare permit producerea apei calde menajere în timpul verii fără a utiliza echipamente de încălzire. Pe de altă parte, un sistem fotovoltaic permite utilizarea energiei electrice pe tot parcursul anului. Indiferent de alegerea pe care o faci, asigură-te că analizezi atent opțiunile disponibile.