Typy solárních panelů: monokrystal vs. polykrystal

Zdroj: NataliAlba / stock.adobe.com

Na střechách rodinných domů se dnes montují téměř výhradně monokrystalické moduly, a to nejčastěji PERC nebo novější n-type. Polykrystal z portfolia významných výrobců fakticky vymizel, protože při srovnatelné ceně za Wp mu chybí účinnost potřebná k tomu, aby se do omezené plochy střechy vešel požadovaný instalovaný výkon, a horší teplotní chování i degradace ho v provozu dále znevýhodňují.

Technologie a jejich parametry

Rozdíl vychází ze struktury křemíkového ingotu. Monokrystal se táhne z jednoho krystalu (Czochralského metoda), díky čemuž mají články homogenní mřížku a nižší rekombinační ztráty. Polykrystal vzniká litím z více krystalů, což se projevuje strukturou destiček a vyšším podílem defektů na hranicích zrn, což přímo ovlivňuje účinnost přeměny záření na elektřinu. Podrobný přehled technologií, ze kterých se dnes vybírají solární panely, je v samostatné sekci.

Účinnost, teplotní koeficient a degradace

Účinnost modulů udávaná v datasheetech za standardních zkušebních podmínek (STC, IEC 61215) se u polykrystalu pohybuje typicky v pásmu 15–17 %, u p-type mono PERC 20–21,5 % a u novějších n-type modulů 22–23 %.

Teplotní koeficient výkonu (Pmax) bývá u p-type mono kolem −0,34 až −0,40 %/°C, u polykrystalu spíše −0,40 až −0,45 %/°C, zatímco n-type konstrukce bez borem dopovaného křemíku dosahují typicky −0,29 až −0,30 %/°C – při provozní teplotě 65 °C na střeše to znamená citelně nižší ztrátu proti štítkovým hodnotám.

Degradační křivky v záručních listech se rovněž liší: p-type PERC počítá s poklesem cca 2 % v prvním roce (LID) a dále lineárně 0,45–0,55 % ročně, n-type moduly díky potlačení LID i LeTID efektů deklarují pokles kolem 1 % v prvním roce a 0,4 % ročně dále. Konkrétní hodnoty je vždy nutné ověřit v datasheetu daného modelu, protože se mezi výrobci liší. Sledovat je vhodné i toleranci výkonu a NOCT – viz sekce o výkon solárního panelu.

Co mění n-type, TOPCon a bifaciální panely

U novějších typů se mění struktura článku. TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) přidává tenkou tunelovou oxidovou vrstvu s vysoce dopovanou polykřemíkovou vrstvou, čímž pasivuje zadní kontakt a omezuje rekombinaci nosičů náboje, právě odtud vychází vyšší účinnost i nižší teplotní koeficient oproti PERC.

Bifaciální provedení (obvykle n-type se skleněným nebo transparentním zadním krytem) navíc využívá odražené záření ze zadní strany; reálný zisk (bifacial gain) pak závisí na výšce instalace, albedu podkladu a montážním úhlu a v datasheetech se udává jako rozsah, ne pevné číslo.

Praktické důsledky pro návrh sestavy na rodinném domě

Při omezené a členěné ploše střechy se vyšší účinnost n-type/TOPCon modulů promítá do vyššího instalovaného výkonu na stejnou plochu a nižší citlivosti na letní přehřívání krytiny. Nižší degradace zlepšuje bilanci výnosu v pozdějších letech životnosti FVE, což je relevantní u systémů dimenzovaných s návratností přes 15–20 let.

Bifaciální moduly dávají smysl především u instalací s vyšší roztečí od podkladu (ploché střechy, konstrukce) – na šikmé střeše s malou mezerou k tašce je přínos zanedbatelný. Praktické zkušenosti s návrhem takových sestav shrnuje článek o zkušenosti s fotovoltaikou od innogy.