KWALIFIKACJA ELE10 - WRZESIEŃ 2015

PYTANIE NR 31.
Sprawność ogniwa fotowoltaicznego wykonanego z krzemu monokrystalicznego, produkowanego w skali masowej, wynosi od
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Sprawność masowo produkowanych ogniw PV z krzemu monokrystalicznego była typowo podawana jako kilkanaście procent.
Zakres 14 do 17% odpowiada wartościom przemysłowym dla standardowych warunków pomiaru, podczas gdy bardzo niskie lub bardzo wysokie zakresy częściej wynikają z innych technologii albo z danych laboratoryjnych, a nie produkcji wielkoseryjnej.

Pełne wyjaśnienie:

Sprawność ogniwa fotowoltaicznego to stosunek mocy elektrycznej uzyskanej z ogniwa do mocy promieniowania słonecznego padającego na jego powierzchnię (zwykle w odniesieniu do standardowych warunków pomiaru STC). W przypadku ogniw krzemowych monokrystalicznych produkowanych masowo przez długi czas typowe wartości mieściły się w przedziale "kilkanaście procent". Dlatego odpowiedź 14 do 17% jest zgodna z zakresem przemysłowym kojarzonym z wielkoseryjną produkcją ogniw mono-Si.

Zakres 5 do 9% jest charakterystyczny raczej dla znacznie słabszych technologii, starszych rozwiązań lub sytuacji, gdy mowa nie jest o klasycznym ogniwie krzemowym mono-Si, lecz o innych materiałach/warunkach. Dla monokrystalicznego krzemu w produkcji masowej byłby to poziom zbyt niski.

Zakresy 23 do 27% oraz 27 do 32% są na ogół kojarzone z wartościami bardzo wysokimi: mogą dotyczyć wyników laboratoryjnych, rekordów technologicznych albo specjalistycznych struktur, a nie typowej masowej produkcji w ujęciu podręcznikowym. W pytaniu kluczowe jest sformułowanie "produkowanego w skali masowej", które ogranicza wybór do wartości realistycznych dla przemysłu, a nie rekordów.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdzaj, czy pytanie dotyczy ogniwa czy modułu oraz czy chodzi o wartości przemysłowe (typowe) czy laboratoryjne (rekordowe). To najczęstsze źródło pomyłek w zadaniach o sprawności PV.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
To miara, jaki procent energii promieniowania padającego na ogniwo zostaje zamieniony na energię elektryczną. Najczęściej odnosi się ją do warunków STC, aby porównania były uczciwe. Im wyższa sprawność, tym większa moc z tej samej powierzchni.
Sprawność ogniwa dotyczy pojedynczego elementu półprzewodnikowego. Sprawność modułu jest zwykle niższa, bo obejmuje straty na połączeniach, foliach, szkle, ramie i odstępach między ogniwami. Na egzaminie trzeba uważnie czytać, o co pyta zadanie.
Bo wartości rekordowe (laboratoryjne) potrafią być znacznie wyższe niż to, co jest typowo wytwarzane w dużych seriach. "Produkcja masowa" zawęża odpowiedź do rozwiązań ekonomicznych i powtarzalnych, a nie do wyników eksperymentalnych.
Dla wielu okresów rozwoju PV taka wartość była bliższa wynikom bardzo zaawansowanym (często laboratoryjnym) niż typowej produkcji wielkoseryjnej. W zadaniach egzaminacyjnych należy sprawdzić kontekst: "ogniwo czy moduł" oraz "masowa produkcja czy laboratorium".
Najczęściej: wzrost temperatury pracy, zabrudzenia, zacienienie, niedopasowanie parametrów, starzenie materiałów i straty rezystancyjne. Dodatkowo na poziomie modułu dochodzą straty na połączeniach i elementach konstrukcyjnych.
Gdy porównuje się technologie i produkty różnych producentów w znormalizowanych warunkach. STC pozwala ograniczyć wpływ pogody i temperatury, dzięki czemu sprawności i moce znamionowe są zestawialne. W zadaniach testowych zwykle zakłada się właśnie takie warunki.
Bo krzem monokrystaliczny jest technologią o relatywnie wysokiej sprawności w porównaniu z wieloma cienkowarstwowymi lub historycznymi rozwiązaniami. Tak niski zakres częściej pasuje do innych materiałów albo do nietypowych warunków pracy, nie do typowego ogniwa mono-Si.
Najczęściej: mylenie ogniwa z modułem, wybieranie "najwyższego procentu" bez zwrócenia uwagi na "produkcję masową", oraz przenoszenie liczb z artykułów o rekordach laboratoryjnych do pytań o praktykę przemysłową. Pomaga czytanie słów-kluczy w treści.
Tak, różne struktury krystaliczne i technologie wytwarzania wpływają na straty rekombinacyjne i parametry elektryczne. Historycznie mono-Si osiągał wyższe sprawności niż poli-Si, ale konkretne wartości zależą od generacji technologii i wykonania ogniwa.
Ucz się rozróżniać: ogniwo vs moduł, wartości typowe vs rekordowe oraz warunki odniesienia (STC). Warto przejrzeć raporty branżowe i kilka kart katalogowych, żeby zobaczyć realne przedziały liczb i sposób ich podawania.
info

Około 56% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnie

Źródła:

  • NREL (National Renewable Energy Laboratory), "Best Research-Cell Efficiency Chart" (opis i wykres sprawności ogniw), https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html - accessed 2026-02-27
  • Fraunhofer ISE, "Photovoltaics Report" (rozdziały dot. sprawności ogniw i modułów), https://www.ise.fraunhofer.de/en/publications/studies/photovoltaics-report.html - accessed 2026-02-27
  • IEA PVPS, "Snapshot of Global PV Markets" (sekcje dot. technologii i trendów rynkowych PV), https://iea-pvps.org/snapshot-reports/ - accessed 2026-02-27

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw fotowoltaiki (ogniwo, moduł, STC, sprawność)
  • Karty katalogowe producentów modułów/ogniw PV (sekcje: efficiency, STC)
  • Raporty instytutów badawczych o stanie technologii PV (przeglądy roczne)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego