לוח סולארי

לוחות סולאריים הם למעשה מארז המחבר יחד כמה תאים סולאריים פוטו-וולטאיים קטנים המייצרים בנפרד כמות קטנה של חשמל מאנרגית השמש.

לוחות אלו משמשים כרכיבים המרכזיים והיקרים ביותר במערכות שונות לייצור לייצור חשמל סולארי, במערכות ביתיות ומסחריות. הלוחות לרוב מותקנים על גגות מבנים ולעיתים גם במתקנים קרקעיים מיוחדים.

לוחות פוטו-וולטאיים

לוחות סולאריים הם הרכיב העיקרי במערכת פוטו-וולטאית לייצור חשמל מאנרגיית השמש, טכנולוגיה זו ממירה את קרינת השמש שנקלטת בלוחות לחשמל שניתן להעביר לרשת ההולכה הארצית או להשתמש בו במבנה עליו מותקנת המערכת, כולל אגירה זמנית של החשמל במצברים.

לוחות סולאריים הם רק אחד מהשמות שבהם קוראים לאמצעי ייצור החשמל הללו, בפועל השם המקצועי הנכון הוא מודולים פוטו-וולטאיים אך יש כאלו הקוראים להם פאנלים סולאריים, פאנלים פוטו-וולטאיים או קולטים סולאריים.

יישומים של לוחות סולאריים

היישום המרכזי והמוכר ביותר של לוחות סולאריים פוטו-וולטאיים הוא במערכות סולאריות בגדלים משתנים לייצור חשמל, אך יש לפאנלים/לוחות הללו יישומים נוספים שבכולם מהות המערכת היא ייצור חשמל בצורה עצמאית וללא תלות בדלקים למיניהם.

  • מערכת סולארית ביתית המותקנת על גג המבנה.
  • מערכת חשמל סולארי מסחרית המותקנת על גגות מבנים מסחריים, תעשייתיים וחקלאיים.
  • אספקת חשמל לגופי תאורה למיניהם.
  • אספקת חשמל עצמאית למערכות אלקטרוניות שונות כמו בקרי השקיה, בקרי תאורה, מערכות סלולאריות וכן הלאה.
  • אספקת חשמל לגדרות ביטחון.
  • אספקת חשמל עצמאית ובלתי תלויה ללוויינים ושאר אמצעי תקשורת.
  • מערכות גיבוי חשמלי למערכות הולכת החשמל הראשיות.

 איך מייצרים חשמל מהשמש?

 לוחות סולאריים ממירים את קרינת השמש שהם קולטים באופן שוטף ובלתי תלוי לאנרגיה חשמלית שניתן להשתמש בה בבית/במבנה או למכור את החשמל לחברת החשמל תמורת התעריפים המיוחדים הנקבעים על ידי רשות החשמל ומשרד האוצר.

לוח סולארי או פאנל סולארי כולל המון תאים סולאריים קטנים, כאשר כל תא כזה עשוי בעיקר סיליקון במבנה מסוים (ישנם 3 סוגים עיקריים), הסיליקון הוא מוליך מחצה ומאפשר להמיר את קרינת השמש לחשמל.

התא הסולארי קולט את הפוטונים מאור השמש, בתהליך זה נפלטים החוצה אלקטרונים חופשיים אם מטען שלילי שיוצרים פוטנציאל חשמלי, זה יוצר זרם חשמלי שיכול לזרום רק בכיוון אחד על פי חיווט המערכת. כך מיוצר חשמל בכל התאים במערכת והוא מוזרם לשימושים השונים שלו.

מערכת סולארית פוטו-וולטאית מייצרת חשמל בזרם ישר (DC) כך שיש להמיר את החשמל לזרם חילופין (AC) שבו פועלת מערכת החשמל בישראל, זאת באמצעות ממיר מתח שמותקן בכל מערכת אחרי אותם לוחות סולאריים שמייצרים את החשמל.

שלושת הסוגים של לוחות סולאריים משתנים בעיקר בסוג גבישי הסיליקון שבהם משתמשים בהם – מה שמשפיע על הנצילות (היעילות בייצור החשמל) של הפאנלים הפוטו-וולטאיים, על העלות ועל הכדאיות הכלכלית שלהם.

יש לוחות סולאריים מסיליקון רב גבישי שמציעים מחיר זול מאוד אך נצילות נמוכה, לוחות מסיליקון חד גבישי עם נצילות גבוהה יותר לכל תא שטח ומחיר זול יחסית והדור השלישי של הלוחות שהם תאי שכבות דקות (Thin Film) שיכולים להיות גמישים (סיליקון אמורפי) או קשיחים ומציעים נצילות גבוהה משמעותית מכל סוג אחר אך מחירים גבוהים יותר לרכישה.

נצילות

הנצילות של לוחות סולאריים לצד מחיר הרכישה שלהם היא שמשפיעה על הכדאיות הכלכלית של המערכת ועל זמן החזר ההשקעה. פאנלים בטכנולוגיות ותיקות יותר מציעים נצילות נמוכה של 15%-20% בלבד ואילו לוחות סולאריים בשיטת השכבות הדקות יכולים להגיע גם לנצילות של כ-40% ויותר.

ככל שהנצילות גבוהה יותר המערכת מייצרת יותר חשמל לאורך זמן. יש כיום שחקניות רבות בייצור לוחות סולאריים ולכן המחירים יורדים וגם הטכנולוגיה עשויה להתקדם במהירות גבוהה יותר מבעבר כדי לתת מענה לביקוש ולצורך למציאת מקורות אנרגיה חלופיים.