Cât de eficiente sunt panourile fotovoltaice în zilele înnorate

„Panourile solare sunt bune doar când e soare, nu?” – o frază rostită destul de des, cu încredere și un dram de scepticism. Dar realitatea e puțin mai... nuanțată. Chiar și în zilele înnorate, panourile fotovoltaice nu intră în pauză de lucru – ba din contră, continuă să producă energie, adaptându-se la condițiile meteo cu o eficiență surprinzătoare.

În cele ce urmează, demontăm miturile și analizăm, cu argumente tehnice și exemple reale, cât de bine funcționează panourile atunci când soarele joacă „de-a v-ați ascunselea”.   

Caracteristicile de bază ale panourilor fotovoltaice

Panourile fotovoltaice transformă lumina solară în energie electrică și sunt formate din celule solare, cel mai adesea din siliciu. Cele mai comune tipuri sunt monocristalinele (eficiență mare, durabilitate, dar mai scumpe), policristalinele (eficiență medie, mai accesibile) și panourile cu film subțire (mai ușoare, dar mai puțin eficiente).

Puterea lor se exprimă în Wp (Watt-peak), adică energia produsă în condiții ideale, iar eficiența indică cât din lumina solară este transformată în electricitate. Panourile bune au eficiențe între 18-22% și pierd mai puțin din performanță la temperaturi ridicate, deci este important să verifici coeficientul termic.

Durata de viață a panourilor este de 25–30 de ani, iar garanțiile variază între 10–15 ani pentru produs și până la 25 de ani pentru performanță.

Dimensiunile standard sunt de aproximativ 1x1.7 metri, cu o greutate între 18–25 kg.

Este esențial să alegi panouri certificate (IEC, TÜV, CE) și de la producători de încredere precum LONGi, Jinko sau Canadian Solar. Pe lângă panouri, mai ai nevoie de un invertor (pentru conversia curentului), sisteme de prindere, eventual baterii (pentru stocare) și un controler (în sistemele off-grid).

Înainte să cumperi, analizează spațiul disponibil, orientarea acoperișului, nivelul de soare pe care îl primește zona ta și consumul propriu de energie.

Verifică și dacă poți beneficia de programe de subvenționare (ex. Casa Verde).

Prețurile diferă în funcție de tip, eficiență și brand, dar în general, în România, un panou de 400–450 Wp costă între 400 și 700 lei. Alegerea potrivită depinde de nevoile tale energetice, bugetul disponibil și cât de repede vrei să amortizezi investiția.

Cum funcționează panourile fotovoltaice în zilele însorite

Inițial, lumina solară cade perpendicular sau aproape perpendicular pe suprafața panoului.

Intensitatea radiației este de aproximativ 1000 W/m² în condiții standard. Apoi, celulele fotovoltaice (de obicei din siliciu monocristalin sau policristalin) absorb fotonii din lumină.

Fotonii cu energie mai mare decât band gap-ul siliciului (~1,1 eV) excită electronii din banda de valență către banda de conducție. Excitația fotonilor generează perechi electron-gol (electron–hole pairs). Acestea sunt create în zona activă a celulei solare (de obicei, joncțiunea p-n). Joncțiunea p-n are un câmp electric intern care separă purtătorii: electronii sunt atrași spre stratul n (catod), iar golurile spre stratul p (anod).

Astfel, se formează o tensiune de ieșire. Prin conectarea unui circuit extern, electronii circulă de la stratul n prin consumator (sarcină electrică) înapoi spre stratul p.

Acest flux constituie curentul continuu generat (DC) de celulă. Curentul DC este colectat de la mai multe panouri legate în serie/paralel într-un string și este transmis către invertorul on-grid sau hibrid, care îl convertește în curent alternativ (AC) sincronizat cu rețeaua (50 Hz, 230V în Europa).

Energia AC este folosită local (consumatori casnici sau industriali) sau injectată în rețea. Dacă există baterii (în sistemele off-grid sau hibride), un controler de încărcare gestionează stocarea curentului DC înainte de conversie.

Eficiența panourilor fotovoltaice în zilele înnorate: mituri și realități

Mit: panourile nu funcționează deloc când e înnorat. Realitate: panourile funcționează, dar cu o eficiență mai mică. Chiar și în condiții de cer acoperit, există radiație difuză (lumina împrăștiată de nori) care ajunge la suprafața panoului. În funcție de grosimea stratului de nori și tipul panoului, producția poate scădea la 10–40% din capacitatea maximă.   

Mit: panourile monocristaline sunt inutile în zone cu multe zile noroase. Realitate: de fapt, monocristalinele se comportă mai bine în condiții de lumină slabă comparativ cu cele policristaline. Ele au o eficiență superioară și reușesc să convertească mai bine lumina difuză în electricitate. Sunt preferate în zonele cu climă temperată sau continentală, cu alternanțe dese între soare și nori.

Mit: nu contează orientarea panourilor în zilele înnorate. Realitate: chiar dacă radiația difuză provine din mai multe direcții, orientarea și înclinarea optimă a panourilor continuă să influențeze randamentul. O poziție orientată spre sud (în emisfera nordică) maximizează captarea și în zilele fără soare direct. Aspecte tehnice relevante:

• radiația difuză poate constitui 30–50% din energia solară anuală totală în unele regiuni;
• panourile cu sticlă anti-reflexie, backsheet alb și celule cu tehnologie PERC sau bifaciale performează mai bine în lumina difuză;
• tehnologia MPPT (Maximum Power Point Tracking) din invertoare optimizează constant puterea extrasă, chiar și în condiții de iluminare variabilă.

Panourile fotovoltaice nu sunt dependente exclusiv de soare direct. Ele funcționează și în zilele înnorate, iar cu echipamente moderne și o proiectare optimă, pierderile sunt minime pe termen lung. Alegerea unor panouri eficiente și a unei instalații bine dimensionate este esențială pentru performanță constantă, indiferent de vreme.