Tuotteet
Tuotteet
Toimialueet
Toimialueet
1KOMMA5° Suomi
1KOMMA5° Suomi
Asiakasryhmät
Asiakasryhmät
Ota Yhteyttä
Ota Yhteyttä
Tietopankki
Tietopankki
Aurinkopaneelit
Aurinkopaneelin rakenne – näin materiaalit ja teknologia vaikuttavat tuottoon
Aurinkopaneelin rakenne ja tekniset ominaisuudet vaikuttavat suoraan sen tuottamaan sähköön, kestävyyteen ja sijoituksen kannattavuuteen. Eri paneelityypit ja kennorakenteet soveltuvat erilaisiin käyttötarkoituksiin, ja tekniset arvot voivat kertoa paljon paneelin suorituskyvystä todellisissa olosuhteissa.
Tällä sivulla tutustumme tarkemmin aurinkopaneelin rakenteeseen, kennotyyppien ominaisuuksiin sekä siihen, miten eri tekniset arvot kannattaa ottaa huomioon paneelia valitessa. Kun ymmärrät, mitä paneelin sisällä tapahtuu, osaat tehdä paremmin perusteltuja valintoja ja varmistat, että investointisi todella tuottaa maksimaalisen hyödyn.
Keskeiset asiat lyhyesti:
Aurinkopaneelin rakenne vaikuttaa suoraan sen tehoon ja kestävyyteen. Jokaisella kerroksella – lasista liitäntärasiaan – on merkittävä rooli sähköntuotannon ja käyttöiän kannalta.
Kennotyyppi määrittää hyötysuhteen ja ulkonäön. Monokiteiset kennot ovat tehokkaimpia, polykennot edullisempia ja ohutkalvot joustavia erikoiskohteisiin.
Tekniset ominaisuudet kertovat todellisesta suorituskyvystä. Hyötysuhde, lämpötilakerroin, tehotoleranssi ja takuut auttavat valitsemaan oikean paneelin.
Uudet innovaatiot parantavat aurinkopaneelien tehokkuutta ja kestävyyttä. Kirkkaammat lasit, kevyemmät muovikalvot ja uudet kennoteknologiat vievät aurinkopaneeleita yhä pidemmälle.
Sisällön yleiskatsaus:
Aurinkopaneelin rakenne ja ominaisuudet vaikuttavat tehoon ja kestävyyteen
Aurinkopaneelit voivat näyttää ulkoisesti samankaltaisilta, mutta niiden sisäinen rakenne ja tekniset ominaisuudet vaihtelevat huomattavasti. Näillä eroilla on suora vaikutus siihen, kuinka paljon sähköä paneelit tuottavat, kuinka kauan ne kestävät ja miten hyvin ne sopivat eri kohteisiin.
Esimerkiksi paneelin kennotyyppi ja lämpötilakäyttäytyminen vaikuttavat siihen, kuinka paljon aurinkosähköä saadaan irti käytettävissä olevasta kattopinta-alasta. Lisäksi rakenteelliset yksityiskohdat, kuten lasin laatu, kehysten materiaalit ja liitäntätekniikka, vaikuttavat asentamisen helppouteen, kestävyyteen ja huoltovapauteen.
Aurinkopaneelin osat ja kerrosrakenne
Tässä osiossa käymme läpi aurinkopaneelin kerrosrakenteen eli ne osat, joista paneeli koostuu. Jokaisella kerroksella on tärkeä rooli sähköntuotannon tehokkuuden, pitkäikäisyyden ja turvallisuuden kannalta.
Yläpinta: Karkaistu lasi
Aurinkopaneelin ylin kerros on valmistettu karkaistusta lasista, joka suojaa kennoja mekaanisilta vaurioilta, rakeilta, lumelta ja muilta sääolosuhteilta. Lasin läpinäkyvyys ja heijastamattomuus ovat tärkeitä, jotta mahdollisimman suuri osa auringonvalosta pääsee kennolle.
Kapselointikerrokset (EVA/PVB)
Aurinkokennojen päällä ja alla sijaitsevat kapselointikerrokset, jotka yleensä valmistetaan EVA:sta (etyyli-vinyyliasetaatti) tai PVB:stä (polyvinyylibutyraali). Ne suojaavat kennoja kosteudelta, UV-säteilyltä ja mekaaniselta rasitukselta, pitäen kennot turvallisesti paikoillaan.
Aurinkokennot
Aurinkopaneelin ydinelementti on aurinkokenno, joka muuntaa auringon säteilyn sähköenergiaksi. Tavallisimmat kennot valmistetaan monokiteisestä tai monikiteisestä piistä, joiden toimintaperiaatteena on valosähköinen ilmiö. Useat kennot kytketään yhteen sähköntuoton maksimoimiseksi.
Taustalevy (esim. Tedlar)
Aurinkopaneelin takalevy suojaa paneelin takapuolta kosteudelta, UV-säteilyltä ja mekaanisilta rasituksilta. Se voi olla esimerkiksi Tedlar-muovia, joka tunnetaan kestävyydestään ja eristävyydestään. Taustalevy auttaa myös paneelia säilyttämään muotonsa ja rakenteellisen eheyden.
Kehys: Alumiiniprofiili
Paneelin reunaa ympäröi alumiinista valmistettu kehys, joka antaa rakenteelle tukea ja helpottaa paneelin asennusta kiinnitysjärjestelmiin. Alumiini on kevyt mutta kestävä materiaali, joka suojaa paneelin reunoja ja parantaa säänkestävyyttä.
Liitäntärasia
Paneelin takapuolella sijaitsee liitäntärasia, jossa on kytkentäliittimet ja mahdollisesti ohitusdiodit. Tämä osa mahdollistaa sähkön siirtymisen paneelista invertterille ja edelleen kodin sähköjärjestelmään. Laadukas liitäntärasia ehkäisee kosteuden ja lian pääsyä sähköosiin ja varmistaa turvallisen sähkönsiirron.
Mitä materiaaleja aurinkopaneelissa käytetään?
Aurinkopaneelin rakenne perustuu huolellisesti valittuihin materiaaleihin, jotka takaavat sähköntuoton, pitkäikäisyyden ja kestävyyden sääolosuhteita vastaan:
Aurinkokennot valmistetaan yleensä piistä, joka on erinomainen valoa absorboiva ja sähköä johtava puolijohde. Yleisimmät kennotyypit ovat monokiteinen ja polykiteinen pii.
Paneelin etupuoli on karkaistua lasia, joka suojaa kennot iskuilta, sateelta ja UV-säteilyltä.
Kennot kapseloidaan EVA- tai PVB-muovilla, joka suojaa niitä kosteudelta ja pitää ne tiukasti paikallaan.
Taustalevyn materiaalina käytetään usein Tedlar-muovia, joka on sään- ja UV-kestävä sekä mekaanisesti luja.
Alumiinikehys antaa rakenteelle mekaanista tukea ja mahdollistaa helpon kiinnityksen kattoon tai muuhun asennuspintaan.
Liitäntärasia ja johtimet sisältävät sähkökomponentteja, kuten ohitusdiodit, jotka varmistavat turvallisen ja tehokkaan virrankulun.
Nämä materiaalit yhdessä tekevät aurinkopaneelista kestävän ja tehokkaan energianlähteen, joka toimii luotettavasti jopa 30 vuoden ajan.
Lasi-lasi vai lasi-muovi?
Aurinkopaneelin kerrosrakenne ei vaikuta ainoastaan sen ulkonäköön, vaan ennen kaikkea kestävyyteen, käyttöikään ja huoltovapauteen. Yksi keskeisimmistä rakenteellisista eroista on se, onko paneelissa lasi molemmilla puolilla (lasi-lasi) vai vain etupuolella, ja taustana muovinen suojalevy (lasi-muovi).
Lasi-lasi-paneeleissa kennojen ylä- ja alapuolella on karkaistu lasi. Tämä tekee rakenteesta erityisen kestävän ja pitkäikäisen. Lasi suojaa kennoja kosteudelta, UV-säteilyltä ja mekaaniselta rasitukselta molemmin puolin, mikä vähentää tehon alenemista ajan myötä. Tällainen rakenne on hieman painavampi ja kalliimpi, mutta tarjoaa pidemmän käyttöiän (jopa 30+ vuotta) ja usein paremmat takuut.
Lasi-muovi-paneelit taas ovat yleisin rakenneratkaisu. Niissä kennojen takana käytetään muovista taustalevyä, kuten Tedlaria. Tämä tekee paneelista kevyemmän ja edullisemman valmistaa, mutta takapuolen suojaus ei ole yhtä pitkäikäinen kuin lasilla. Lasi-muovi on hyvä valinta, kun etsit kustannustehokasta ja kevyttä vaihtoehtoa kohteeseen, jossa mekaaninen rasitus tai kosteus ei ole erityisen suuri riski.
Aurinkokennotyypit ja niiden ominaisuudet
Aurinkopaneelin sydän on sen kennot, jotka vastaavat auringonvalon muuttamisesta sähköksi. Kennotyyppi vaikuttaa suoraan paneelin hyötysuhteeseen, ulkonäköön, hintaan ja siihen, millaisiin olosuhteisiin se sopii parhaiten. Alla on esitelty kolme yleisintä aurinkokennojen tyyppiä ja niiden keskeiset ominaisuudet:
Monokiteinen pii (monocrystalline)
Monokiteiset kennot tunnistaa tummanmustasta, lähes yhtenäisestä pinnasta. Ne valmistetaan yhdestä puhtaasta piikiteestä, mikä tekee niistä tehokkaimpia markkinoilla olevia vaihtoehtoja. Hyötysuhde on yleensä 20–22% luokkaa. Ne toimivat hyvin myös rajallisella kattopinta-alalla ja näyttävät huomaamattomilta esimerkiksi mustan kehyksen kanssa. Korkeamman hinnan vastapainoksi ne tarjoavat pitkän käyttöiän ja parhaan tuoton neliötä kohden.
Monikiteinen pii (polycrystalline)
Monikiteiset kennot tunnistaa hieman kimaltelevasta, sinertävästä pinnasta. Ne valmistetaan useasta piikiteestä, mikä tekee tuotantoprosessista yksinkertaisemman ja edullisemman. Hyötysuhde jää hieman monokiteistä matalammaksi, yleensä 15–17%, mutta hinta-laatusuhde on silti hyvä erityisesti silloin, kun käytettävissä on runsaasti kattopinta-alaa.
Ohutkalvotekniikka (thin-film)
Ohutkalvopaneelit eroavat ulkonäöltään ja rakenteeltaan perinteisistä piipohjaisista vaihtoehdoista. Ne ovat kevyitä, taivutettavia ja visuaalisesti yhtenäisiä, mikä tekee niistä kiinnostavan vaihtoehdon erityiskohteisiin, kuten kevytrakenteisiin kattoihin tai liikkuviin järjestelmiin. Hyötysuhde on matalampi, tyypillisesti 10–12%, joten niiden käyttöä rajoittaa usein pinta-alan tarve ja hieman lyhyempi käyttöikä.
Aurinkopaneelien keskeiset tekniset ominaisuudet
Aurinkopaneelin tekniset ominaisuudet kertovat, kuinka tehokkaasti ja luotettavasti paneeli toimii eri olosuhteissa. Kun vertailet eri valmistajien tuotteita, juuri nämä luvut auttavat ymmärtämään, miten hyvin paneeli sopii kiinteistöösi.
Nimellisteho (Wp): Ilmaisee, kuinka paljon tehoa paneeli tuottaa optimaalisissa laboratorio-olosuhteissa. Esimerkiksi 400 Wp tarkoittaa, että paneeli voi tuottaa 400 wattia huipputehoa kirkkaassa auringonpaisteessa. Nimellisteho toimii vertailukelpoisena perusarvona.
Hyötysuhde (%): Kertoo, kuinka suuren osan auringonvalosta paneeli pystyy muuntamaan sähköksi. Korkea hyötysuhde tarkoittaa parempaa tuottoa pienemmältä alalta. Useimmat kotitalouspaneelit sijoittuvat 18–22 prosentin välille.
Tehotoleranssi: Ilmaisee, kuinka paljon paneelin todellinen teho voi poiketa nimellistehosta. Esimerkiksi tehotoleranssi -0/+5% tarkoittaa, että paneeli ei koskaan tuota nimellisarvoa vähemmän, mutta saattaa ylittää sen 5 prosentilla. Positiivinen tehotoleranssi on merkki laadusta.
Lämpötilakerroin: Kertoo, kuinka paljon paneelin teho heikkenee lämpötilan noustessa. Esimerkiksi -0,35%/°C tarkoittaa, että jokaista astetta kohden yli 25 °C teho laskee 0,35%. Matalampi lämpötilakerroin on parempi erityisesti kuumissa olosuhteissa.
Avoimen piirin jännite (Voc) ja oikosulkuvirta (Isc): Nämä tekniset arvot ovat tärkeitä, kun suunnitellaan koko aurinkosähköjärjestelmää. Ne vaikuttavat siihen, miten monta paneelia voidaan kytkeä sarjaan ja millainen invertteri tarvitaan.
Käyttöikä ja takuut: Laadukkailla aurinkopaneeleilla on tyypillisesti 25–30 vuoden tehotakuu, joka takaa esimerkiksi 80–90% alkuperäisestä tuotantokyvystä vuosikymmenten päästä. Tuotetakuu, joka kattaa itse laitteen valmistusviat, on usein 10–15 vuotta.
Ymmärtämällä nämä tekniset ominaisuudet voit vertailla eri vaihtoehtoja ja varmistaa, että valitset kotisi tarpeisiin sopivan, tehokkaan ja kestävän aurinkopaneelin.
Paneelin suorituskykyyn vaikuttavat tekijät
Aurinkopaneelin tehon valintaan vaikuttavat sekä kiinteistön energiatarpeet että käytettävissä oleva asennustila. Eri käyttäjäryhmät voivat hyötyä erilaisista ratkaisuista:
Lämpötilan vaikutus
Aurinkopaneelit eivät pidä kuumuudesta: mitä korkeammaksi kennon lämpötila nousee, sitä enemmän hyötysuhde laskee. Tämä johtuu kennojen lämpötilakertoimesta, joka on osa paneelin teknisiä ominaisuuksia. Hyvin suunniteltu taustalevy, laadukas kapselointimateriaali ja tehokas lämmönhaihdutus voivat hidastaa ylikuumenemista ja parantaa toimintaa erityisesti kesäkuukausina.
Varjostus ja kytkentärakenne
Vaikka varjot eivät rikkone paneelia, ne voivat heikentää tuotantoa merkittävästi – erityisesti, jos varjostus osuu useisiin kennoihin sarjakytkennässä. Laadukkaissa paneeleissa käytetään bypass-diodeja liitäntärasiassa, jotka ohittavat varjostetut alueet ja estävät koko paneelin tehon romahtamisen. Kennokytkentätapa ja diodien määrä ovat tärkeitä rakenteellisia ominaisuuksia tässä.
Asennuskulma ja suuntaus
Paneelin optimaalinen kulma ja suunta eivät ole vain asennustekninen kysymys – ne liittyvät myös paneelin kehyksen rakenteeseen ja siihen, miten hyvin paneeli pysyy puhtaana ja viileänä. Hyvin kallistettu paneeli valuttaa sadeveden ja lian pois tehokkaasti, mikä tukee pintamateriaalin puhtautta ja jatkuvaa suorituskykyä.
Pöly, lika ja puhdistettavuus
Aurinkopaneelin yläpintana käytetään karkaistua lasia, jonka laatu ja pinnoite vaikuttavat suoraan siihen, kuinka helposti lika tarttuu tai huuhtoutuu pois. Itsepuhdistuvat pinnoitteet, kuten hydrofobinen lasi, voivat auttaa ylläpitämään korkeaa hyötysuhdetta myös haastavissa ympäristöissä, kuten teollisuusalueilla tai siitepölyaikana.
Ikääntyminen ja materiaalien laatu
Kaikki paneelit menettävät tehoaan ajan myötä. Tämä niin sanottu tehon alenema (engl. degradation rate) liittyy esimerkiksi EVA-kapselointimateriaalin, piikennon laadun ja takalevyn UV-suojan kestävyyteen. Laadukkaat materiaalit voivat pitää vuosittaisen tehon laskun alle 0,5%, mikä tarkoittaa parempaa tuotantoa koko käyttöiän ajan.
Aurinkopaneelin elinkaari ja materiaalien ympäristövaikutukset
Aurinkopaneelien ympäristöystävällisyys ei perustu pelkästään siihen, että ne tuottavat päästötöntä sähköä, vaan myös paneelin valmistusmateriaaleilla ja kierrätettävyydellä on suuri merkitys. Korkealaatuiset ja pitkäikäiset materiaalit takaavat, että aurinkopaneeli tuottaa puhdasta energiaa vuosikymmenien ajan ja maksaa valmistuksessa syntyneet ympäristövaikutukset takaisin moninkertaisesti.
Aurinkopaneelit koostuvat pääasiassa piistä (silikoni), karkaistusta lasista, alumiinikehyksestä sekä muista tukimateriaaleista, kuten polymeeritaustoista ja sähköliitännöistä. Piin tuotanto vaatii energiaa, mutta sen korkea hyötysuhde ja kestävyys tekevät siitä edelleen tehokkaimman ja yleisimmän puolijohdemateriaalin aurinkokennoihin.
Alumiini ja lasi ovat hyvin kierrätettäviä, ja useimmissa tapauksissa aurinkopaneelin rakenteesta yli 90% voidaan hyödyntää uudelleen. Kehittyvä kierrätysinfrastruktuuri mahdollistaa myös yhä suuremman osan harvinaisemmista metalleista, kuten hopeasta, talteenoton tulevaisuudessa.
Ympäristönäkökulmasta tärkeää on myös paneelin pitkä käyttöikä. Laadukas aurinkopaneeli kestää tyypillisesti 30 vuotta, ja monet valmistajat tarjoavat tehotakuun 25–30 vuodeksi. Mitä pidempään paneeli toimii, sitä pienemmäksi sen valmistuksen ympäristöjalanjälki suhteutuu tuotettuun sähköön.
Aurinkopaneeliteknologian uusimmat innovaatiot ja tulevaisuuden näkymät
Aurinkopaneelien valmistuksessa käytettävien materiaalien kehitys on viime vuosina ottanut merkittäviä harppauksia eteenpäin, erityisesti lasin ja muovin osalta. Uusilla innovaatioilla pyritään parantamaan paitsi paneelien tehokkuutta myös niiden kestävyyttä ja ympäristöystävällisyyttä.
Lasipintojen osalta on otettu käyttöön kirkkaampia ja vähärautaisia laseja, jotka päästävät läpi enemmän auringonvaloa ja parantavat siten paneelin hyötysuhdetta. Samalla on kehitetty entistä kestävämpiä lasityyppejä, jotka suojaavat aurinkokennoja tehokkaasti vaihtelevilta sääolosuhteilta, kuten rakeilta, lumelta ja UV-säteilyltä.
Myös muovien rooli paneelirakenteessa on kasvanut. Uudet muovikalvot ovat aiempaa kevyempiä ja joustavampia, minkä ansiosta niitä voidaan hyödyntää esimerkiksi kaarevilla pinnoilla tai liikuteltavissa ratkaisuissa. Lisäksi muovit auttavat suojaamaan paneelin sisäosia kosteudelta ja epäpuhtauksilta, mikä pidentää järjestelmän käyttöikää.
Teknologian kehittyessä aurinkopaneeleista tulee entistä tehokkaampia, kevyempiä ja helpommin kierrätettäviä. Esimerkiksi perovskiittipohjaiset kennot, ohutkalvotekniikat ja älykkäät ohjausjärjestelmät ovat jo nyt tutkimuksen kohteena, ja niiden odotetaan tehostavan aurinkoenergian tuotantoa merkittävästi tulevina vuosina. Tavoitteena on tehdä aurinkosähköstä entistäkin saavutettavampi ja ympäristöystävällisempi valinta kaikenlaisiin kohteisiin.
Aurinkopaneelien ympäristöystävällisyys ei perustu pelkästään siihen, että ne tuottavat päästötöntä sähköä, vaan myös paneelin valmistusmateriaaleilla ja kierrätettävyydellä on suuri merkitys. Korkealaatuiset ja pitkäikäiset materiaalit takaavat, että aurinkopaneeli tuottaa puhdasta energiaa vuosikymmenien ajan ja maksaa valmistuksessa syntyneet ympäristövaikutukset takaisin moninkertaisesti.
Aurinkopaneelit koostuvat pääasiassa piistä (silikoni), karkaistusta lasista, alumiinikehyksestä sekä muista tukimateriaaleista, kuten polymeeritaustoista ja sähköliitännöistä. Piin tuotanto vaatii energiaa, mutta sen korkea hyötysuhde ja kestävyys tekevät siitä edelleen tehokkaimman ja yleisimmän puolijohdemateriaalin aurinkokennoihin.
Alumiini ja lasi ovat hyvin kierrätettäviä, ja useimmissa tapauksissa aurinkopaneelin rakenteesta yli 90% voidaan hyödyntää uudelleen. Kehittyvä kierrätysinfrastruktuuri mahdollistaa myös yhä suuremman osan harvinaisemmista metalleista, kuten hopeasta, talteenoton tulevaisuudessa.
Ympäristönäkökulmasta tärkeää on myös paneelin pitkä käyttöikä. Laadukas aurinkopaneeli kestää tyypillisesti 30 vuotta, ja monet valmistajat tarjoavat tehotakuun 25–30 vuodeksi. Mitä pidempään paneeli toimii, sitä pienemmäksi sen valmistuksen ympäristöjalanjälki suhteutuu tuotettuun sähköön.
Perovskiitti ja tandem – osa aurinkopaneeliteknologian kehitystä
Aurinkopaneelien kehitys ei pysähdy nykyisiin kennotyyppeihin. Tutkimus- ja tuotekehitys etenee vauhdilla, ja uusien materiaalien ja yhdistelmärakenteiden avulla pyritään parantamaan sekä hyötysuhdetta että valmistuksen kestävyyttä ja kustannustehokkuutta.
Yhteenvetona: Perovskiitti ja tandem ovat esimerkkejä siitä, miten aurinkopaneelien suorituskyky, paino ja valmistuksen ympäristövaikutukset voivat kehittyä lähivuosina merkittävästi – ja mahdollistaa entistä tehokkaampaa aurinkoenergian tuotantoa yhä monipuolisempiin kohteisiin.
Tehokkaat aurinkopaneelit ja asiantunteva asennus 1KOMMA5° Suomelta
Kun valitset 1KOMMA5° Suomen aurinkopaneelit, saat käyttöösi järjestelmän, jossa yhdistyvät alan uusin teknologia, huolella valitut materiaalit ja sertifioitu asennusosaaminen. Käyttämämme paneelit on valmistettu korkealaatuisista komponenteista, kuten kestävistä alumiinikehyksistä, karkaistusta lasista ja huipputehokkaista monokiteisistä aurinkokennoista. Nämä varmistavat erinomaisen hyötysuhteen, pitkän käyttöiän ja huolettoman toiminnan Suomen vaihtelevissa sääolosuhteissa.
Lisäksi 1KOMMA5°:n aurinkopaneelijärjestelmä on suunniteltu yhteensopivaksi akkujen ja älykkäiden ohjausjärjestelmien kanssa, jotta voit maksimoida omakäytön, hallita kulutusta tehokkaammin ja hyödyntää sähköverkkoa vain silloin kun se on tarpeen.
Valitsemalla meidät investoit paitsi puhtaaseen energiaan myös kestävyyteen, teknologiseen kehitykseen ja pitkäaikaiseen tuottavuuteen.
Lue lisää aurinkopaneelien aurinkoenergiasta ja aurinkopaneeleista
Blogi