Fotonaponski moduli proizvode električnu energiju pomoću fotona iz sunčevog zračenja. Sastavljeni od pojedinačnih fotonaponskih ćelija (wafera) koji oslobađaju slobodne elektrone prilikom izlaganja svjetlosti. Ovaj fotonaponski proces temelji se na prirodnim električnim svojstvima silicija, koji je temelj svakog fotonaponskog modula.

Silicij je najčešći element na Zemlji nakon kisika, što ga čini vrlo jeftinim i gotovo neiscrpnim prirodnim resursom. Kako bi ga se koristilo u fotonaponske svrhe, potrebno je proći vrlo složeni proces u kojem se jednostavni kvarcni pijesak pretvara se u čisti kristalni silicij. Postoji nekoliko vrsta fotonaponskih modula, ovisno o kristalnoj strukturi i proizvodnom pristupu:

• monokristalni fotonaponski moduli,
• polikristalni/multikristalni fotonaponski moduli,
• tankoslojni fotonaponski moduli.

Monokristalni fotonaponski moduli su crne ili tamno plave boje. Sastavljeni su od samo jedne vrste silicijskog kristala i imaju najveću učinkovitost. U pravilu ih se koristi u situacijama gdje je ograničena površina za instalaciju fotonaponske elektrane zbog svoje veće učinkovitosti.

Polikristalni ili multikristalni fotonaponski moduli imaju plavu površinu. Njihova kristalna struktura je samo djelomično pravilna te stoga imaju manji napon i nešto manju efikasnost. Polikristalni moduli su lakši i jeftiniji za proizvodnju što je razlog zašto se najviše i koriste u fotonaponskoj industriji.

Tankoslojne ćelije su tamno crvene ili tamno smeđe boje. One su napravljene od tankog, amorfnog silicija. Zahvaljujući njihovoj niskoj potrošnji materijala i niskoj cijeni, one se koriste u projektima u kojima je potrebno pokriti velike površine. Imaju nisku učinkovitost pri jakom suncu, ali nude mnogo prednosti u uvjetima slabog osvjetljenja i kod difuznog svjetla, kao i pri višim temperaturama.

Uz veću izloženost suncu, povećava se i proizvodnja fotonaponskog postrojenja. U jutarnjim satima i navečer, kao i po magli ili pod debelim slojem naoblake, izvedba je manja, ali fotonaponske instalacije i dalje proizvode električnu energiju u difuznom svjetlu.

Povećanjem temperature fotonaponskih modula, smanjuje se njihova efikasnost. To se može činiti nelogično, ali solarni moduli funkcioniraju bolje pri nižim, nego pri visokim temperaturama. Dobra ventilacija solarnih modula smanjuje njihovu osnovnu temperaturu i povećava njihovu proizvodnju.

Kako se mjeri učinkovitost fotonaponskog modula?

Učinkovitost fotonaponskog modula za vrijeme najjačeg sunca i pod svim drugim optimalnim testnim uvjetima naziva se ‘vrh učinkovitosti’ ili maksimalna izlazna snaga i označava se malim slovom ‘p’ nakon oznake kilowat – kWp.

Maksimalna snaga temeljena je na mjerenjima u optimalnim okolnostima. U pravilu, stvarna snaga u primjeni je 15-20% niža od maksimalne.

Generiranje čišće energije kroz recikliranje

Moduli su izgrađeni od materijala koji mogu poslužiti za izradu novih solarnih modula ili novih proizvoda. Kroz recikliranje, vrijedni materijali poput stakla, aluminija i silicija mogu se sačuvati, što dovodi do manje otpada i manje potrošnje energije pri proizvodnji modula. Sve to pridonosi ekološkoj ravnoteži. To smanjuje ne samo emisije ugljičnog dioksida, već i ukupne troškove.

Dakle, moduli generiraju ne samo obnovljive izvore energije, nego su također iskoristivi resursi nakon što dođu do kraja svog životnog ciklusa.