Wpływ temperatury na wydajność paneli fotowoltaicznych – jak unikać przegrzewania instalacji?

Instalacje fotowoltaiczne kojarzą się zazwyczaj ze słońcem i wysokimi temperaturami. W końcu to promieniowanie słoneczne jest ich głównym źródłem energii, więc im więcej słońca, tym lepiej – prawda? Otóż nie do końca. Choć intensywne nasłonecznienie rzeczywiście zwiększa ilość dostępnej energii, towarzyszące mu wysokie temperatury mogą w rzeczywistości obniżać wydajność paneli fotowoltaicznych. To paradoks, który zaskakuje wielu właścicieli instalacji PV. W tym artykule wyjaśnimy wpływ temperatury na wydajność paneli fotowoltaicznych.

Panele fotowoltaiczne najlepiej pracują w umiarkowanych warunkach. Optymalna temperatura ogniwa krzemowego to około 25°C – to właśnie przy niej producenci testują i deklarują moc swoich produktów. Kiedy jednak temperatura przekracza tę wartość – a latem na dachu może osiągać nawet 60–70°C – sprawność modułów zaczyna spadać. Dlaczego tak się dzieje?

Każdy panel fotowoltaiczny ma tzw. temperaturowy współczynnik mocy (zwykle około -0,3 do -0,5%/°C), który określa, o ile procent zmniejsza się jego wydajność wraz z każdym dodatkowym stopniem Celsjusza powyżej 25°C. Oznacza to, że przy temperaturze ogniwa wynoszącej 60°C, sprawność panelu może spaść nawet o 15%. Efektem jest mniejsza produkcja energii elektrycznej, co w skali całej instalacji może oznaczać realne straty.

Dodatkowo, przegrzewanie paneli może przyspieszać ich degradację, skracając żywotność systemu i zwiększając ryzyko wystąpienia usterek. Dlatego walka z nadmiernym nagrzewaniem nie jest tylko kwestią maksymalizacji wydajności, ale też dbałości o długowieczność inwestycji.

Choć temperatury panujące latem są poza naszą kontrolą, istnieje wiele sposobów, by ograniczyć wpływ upałów na panele PV i ich pracę. Kluczem jest odpowiedni projekt instalacji oraz świadome podejście do jej montażu.

Najważniejszą rolę odgrywa wentylacja. Panele powinny być montowane tak, by pod spodem pozostawała wolna przestrzeń – w przypadku dachów skośnych naturalny odstęp od pokrycia zwykle zapewnia wystarczający przepływ powietrza, który pozwala na chłodzenie paneli od spodu. Na dachach płaskich lub instalacjach gruntowych warto zadbać o podniesienie paneli na stelażu, który zapewni cyrkulację powietrza i zmniejszy efekt „gorącej poduszki”.

Znaczenie ma też kolor i materiał dachu – ciemne pokrycia nagrzewają się znacznie szybciej niż jasne. Jeśli dopiero planujesz instalację fotowoltaiczną i masz wpływ na wybór materiałów dachowych, warto postawić na jasne, odbijające światło powierzchnie.

Coraz popularniejszym rozwiązaniem są też panele bifacjalne, które dzięki dwustronnej budowie lepiej rozpraszają ciepło, a przy okazji mogą generować energię również z promieniowania odbitego od podłoża. W warunkach dużego nasłonecznienia i wysokich temperatur ich zalety stają się szczególnie widoczne.

Warto wspomnieć również o możliwości stosowania paneli o niższym współczynniku temperaturowym – różnice między modelami mogą być znaczne, dlatego przy wyborze sprzętu dobrze zapoznać się ze specyfikacją techniczną. Nowoczesne panele wykonane z monokrystalicznego krzemu, z technologią typu N, są często mniej wrażliwe na wzrost temperatury niż starsze modele.

Co jeszcze może pomóc? Przede wszystkim regularna konserwacja. Zabrudzenia, takie jak kurz czy ptasie odchody, mogą nie tylko zmniejszać ilość docierającego światła, ale też prowadzić do miejscowego przegrzewania ogniw – tzw. hot-spotów. Czyszczenie paneli, kontrola ich stanu technicznego oraz sprawność falownika to elementy, które powinny znaleźć się w kalendarzu każdego właściciela instalacji.

Temat aktywnego chłodzenia – np. poprzez spryskiwanie wodą lub instalację systemów wentylacyjnych – pojawia się coraz częściej w kontekście dużych farm fotowoltaicznych, szczególnie w regionach o ekstremalnych temperaturach. W warunkach domowych jednak, tego typu rozwiązania są rzadko spotykane ze względu na koszty, złożoność instalacji i konieczność bieżącej obsługi. Dla większości użytkowników domowych najlepszą strategią będzie więc profilaktyka i mądrze zaprojektowana instalacja pasywna.

Chociaż wysokie temperatury nie są sprzymierzeńcem fotowoltaiki, nie oznacza to, że latem instalacja przestaje być opłacalna. W rzeczywistości to właśnie w ciepłych miesiącach osiąga się najwyższe uzyski energii – mimo spadku sprawności, dłuższe dni i intensywne nasłonecznienie rekompensują te straty. Warto jednak mieć świadomość jaki jest wpływ temperatury na wydajność paneli fotowoltaicznych i wiedzieć, jak projektować i eksploatować instalację PV w sposób, który zminimalizuje skutki przegrzewania.

Jeśli zależy Ci na maksymalnej efektywności Twojej instalacji przez cały rok, pamiętaj: słońce to nie tylko światło, ale też ciepło – i dobrze wiedzieć, jak się przed nim chronić.