Typy fotovoltaických kolektorů

Fotovoltaické kolektory se skládají ze vzájemně propojených solárních článků, z nichž každý generuje malou část napětí. Solární články se vyrábějí z čistého křemíku (Si). Články, a tedy i fotovoltaické kolektory mohou být podle použité technologie členěny na monokrystalické, polykrystalické a amorfní.


Monokrystalické

Monokrystalické články se vyrábějí tažením krystalu z taveniny. Vzniklý ingot je krystalem křemíku. Ingot je rozřezán na plátky cca 300 mikrometrů tenké. Po vyleštění je jeden povrch dopován prvkem, který má o jeden elektron více než křemík a vytváří kladný náboj, druhý povrch je dopován prvkem, který má o jeden elektron méně a vytváří záporný náboj. Tyto povrchy pak přitahují nebo odpuzují elektrony uvolněné dopadajícími fotony. Vzniklý proud je odváděn vodivými elektrodami, které jsou napařeny na destičku. Každý článek vyrábí velmi nízkou elektrickou energii. K dosažení vyššího elektrického výkonu jsou články spojeny do série a vytvářejí velké fotovoltaické panely neboli moduly. Články chrání zespodu pevná deska a z vrchu tvrzené leštěné sklo, které se opatřuje antireflexním nástřikem. Účinnost monokrystalických kolektorů je mezi 14 a 16 %. Energetická návratnost monokrystalických kolektorů, tj. jak dlouho kolektory musejí vyrábět elektřinu, aby vrátily energii na vlastní výrobu, jsou 2 roky. Podíl kolektorů s monokrystalickými články na trhu je cca 40 % a do budoucna se očekává jeho snižování.


Polykrystalické

Výrobní postup těchto článků je totožný s postupem u monokrystalických článků s tím rozdílem, že polykrystalická surovina vzniká tavením do formy s více zárodky. Kolektory složené z polykrystalických článků nejsou barevně homogenní a na některých jsou dobře vidět jednotlivé krystaly. Účinnost polykrystalických kolektorů je o 1 až 2 % nižší než u monokrystalických, vykazují i nižší stálost výkonu. Energetická návratnost polykrystalických kolektorů, tj. jak dlouho kolektory musejí vyrábět elektřinu, aby vrátily energii na vlastní výrobu, jsou 2 roky. Vzhledem k tomu, že cena těchto článků je nižší, je podíl kolektorů s těmito články na trhu zhruba 50 % a do budoucna se očekává jeho zvyšování.


Amorfní

Amorfní články jsou vyráběny nanášením slabých vrstev fotocitlivého materiálu na nosnou podložku, kterou může být sklo, nerez nebo plast. Každá vrstva je citlivá na jiné spektrum slunečního záření, takže je lépe využito spektrum jako celek. Amorfní články jsou méně citlivé na teplotu prostředí a pracují i při rozptýleném záření, čímž jsou méně náchylné na orientaci vůči slunci. Z toho důvodu mohou být instalovány na svislé plochy nebo vodorovně, kdy dokonce mohou sloužit i jako hydroizolace na vodorovných střechách. Amorfní články i přes nižší účinnost vykazují celoročně vyšší výrobu elektřiny. Energetická návratnost amorfních článků, tj. jak dlouho články musejí vyrábět elektřinu, aby vrátily energii na vlastní výrobu, je 1 rok. Podíl těchto systémů na trhu je cca 10 % a do budoucna se očekává jeho navyšování.