פאנל סולארי

החלק היקר ביותר, המורכב ביותר וזה שמאפשר את כל ה"קסם" של מערכת לייצור חשמל מקרינת השמש הוא אותם פאנלים סולאריים שרואים על גגות ברחבי ישראל ובעולם.

הפאנל הסולארי, שנקרא בעגה המקצועית מודול סולארי או מודול פוטו-וולטאי, הוא הרכיב העיקרי במערכת ובאמצעותו מומרת קרינת השמש לאנרגיה חשמלית.

פאנלים סולאריים קיימים כבר עשרות שנים אך נמצאים בפיתוח תמידי, הטכנולוגיה עדיין אינה מושלמת ויש היבטים של נצילות, השפעת גורמים סביבתיים על ייצור החשמל, עלויות ייצור של הפאנלים וכן הלאה.

רכיב הייצור בטכנולוגיה הפוטו-וולטאית

פאנלים סולאריים הם השם "העממי" של הלוחות הללו שהופכים להיות יותר ויותר נפוצים.

השם המקצועי הוא מודולים פוטו-וולטאיים או פאנלים פוטו-וולטאיים. הפאנל הוא אמצעי ייצור החשמל באמצעות טכנולוגיה פוטו-וולטאית שקיימת בפועל כבר עשרות שנים.

זהו השם של הטכנולוגיה שקולטת את קרינת השמש (פוטונים מהשמש ליתר דיוק) ובאמצעות תהליך פיזיקלי ממירה אותה לאנרגיה חשמלית שניתן להעביר לרשת החשמל או לשימוש עצמי.

הטכנולוגיה הפוטו-וולטאית היא העיקרית שמשמשת במערכות חשמל סולאריות ביתיות ומסחריות קטנות – הלוחות שמותקנים על גגות ולעיתים במתקנים קרקעיים גדולים.

הסוג השני של טכנולוגיה לייצור חשמל מקרינת השמש הוא תרמו-סולארי שעושה שימוש במיקוד חום השמש לחימום נוזל שהופך לקיטור ואז מניע טורבינה לייצור חשמל.

פאנלים סולאריים פוטו-וולטאיים ממש קולטים את אור השמש וממירים אותו מיידית לחשמל.

מארז של תאים סולאריים קטנים

פאנלים סולאריים הם למעשה רק המארז שמחבר בתוכו כמות משתנה וגדולה של תאים סולאריים פוטו-וולטאיים קטנים.

תא סולארי אחד מפיק מעט מאוד חשמל, אז יש צורך בריכוזם בפאנל אחד מרכזי ונוח לעבודה, כאשר גם פאנל אחד לא מייצר כמות מספקת ולכן חייבים לחבר יחד כמה פאנלים.

יש כיום סוגים שונים של תאים סולאריים ולכן גם של פאנלים סולאריים – פאנלים מסוג מונו-קירסטליין, פולי-קריסטליין, פאנלים Thin Film עם סיליקון אמורפי ומיקרומורפי וכן הלאה.

התא הסולארי שממיר את אור השמש לאנרגיה חשמלית מיוצר מסיליקון (צורן), כאשר בכל תא יש שתי שכבות מיוחדות של סיליקון.

התא קולט פוטונים מקרינת השמש או ממקורות קרינה אלקטרו מגנטית אחרים, אלקטרונים טעונים שלילית נפלטים החוצה מהאטומים שלהם ויוצרים זרם חשמלי שמתחיל לזרום במערכת בכיוון אחד, כל התאים הסולאריים במערכת מייצרים יחד כמות שימושית של חשמל בזרם ישר (DC).

העובדה שפאנלים סולאריים מייצרים חשמל בזרם ישר (DC) משמעותה שעל מנת להשתמש בחשמל באופן עצמי או למכור אותו הלאה למערכת ההולכה הארצית יש צורך להמיר אותו לזרם חלופין (AC). זה נעשה באמצעות ממיר מתח שמותקן בכל מערכת אחרי הפאנלים.

סוגי פאנלים סולאריים

כאמור, יש כמה סוגים נפוצים של פאנלים סולאריים בשימוש התעשייה כיום, הן במערכות ביתיות והן מסחריות בגדלים שונים. הסוג הפשוט והנפוץ ביותר כיום הוא פאנלים מסיליקון קירסטלי (או מונו קירסטליין או פולי-קירסטליין).

כאשר כיום פאנלים אלו זולים יחסית אך יש להם בעיית נצילות מסוימת כי הם לא מייצרים אחוזים גבוהים מאוד של חשמל בהתאם לכמות קרינת השמש שהם קולטים.

הסוג הנוסף שמהווה את הדור השלישי של הפאנלים הפוטו-וולטאיים הוא פאנלים Thin Film (סרט דק), אלו מציעים נצילות הרבה יותר גבוהה ויעילה אך גם עולים משמעותית יותר כמובן. גם בסוג פאנלים חדיש זה יש תת-סוגים כגון פאנלים סרט דק קשיחים או גמישים.

נצילות ייצור החשמל הסולארי

מרכיב משמעותי מאוד לגבי פאנלים סולאריים ואחד הגורמים לכך שיש מתנגדים לקידום האנרגיה הזו הוא הנצילות – כמה חשמל באמת מפיקים פאנלים סולאריים מקרינת השמש שהם קולטים.

פאנלים ישנים (קריסטליים) מציעים נצילות נמוכה יחסית של 15%-20% אך הפאנלים החדשים מציעים נצילות של קרוב ל-50% במקרים הטובים. כך שהתחום מתפתח ובהחלט נראה מבטיח, בתנאי שהממשלות ימשיכו לתמוך בפיתוח ובקידום הטכנולוגיה.

ראו גם:

 מערכות פוטו וולטאיות סולאריות צפות

חשיבות ניקוי מערכות סולאריות

אנרגיה ירוקה

סונול מייצרת חשמל סולארי