Orientacja modułów fotowoltaicznych

Rozmieszczenie modułów fotowoltaicznych na dachu budynku lub na konstrukcji gruntowej może zostać zrealizowane w orientacji poziomej lub pionowej.

Na pierwszy rzut oka wydawało by się, że orientacja modułów fotowoltaicznych nie powinna mieć znaczenia, a jednak w praktyce jest zupełnie inaczej.
Okazuje się, że najczęstszą orientacją modułów fotowoltaicznych występującą w praktyce jest pion. Oczywiście ma ona swoje zalety, a najważniejszą z nich jest niski koszt z uwagi na mniejsze zużycie materiałów do wykonania konstrukcji wsporczej (zamontowanej na dachu budynku lub na gruncie).
Jeśli chodzi o wydajność instalacji fotowoltaicznej zamontowanej pionowo to jest ona identyczna do instalacji zmontowanej poziomo, a w praktyce wyraża się ona wskaźnikiem procentowym, mówiącym o ilości energii słonecznej przetworzonej na energię elektryczną (zwykle wartość ta wynosi od 15 do 22 % dla modułów fotowoltaicznych wykonanych w technologii krzemowej).
Niestety diabeł tkwi w szczegółach budowy samego modułu fotowoltaicznego i różnice zaczynają się pojawiać w sytuacji wystąpienia zacieniania różnych jego części. Generalnie można powiedzieć, że lepszą orientacją pod względem osiąganych uzysków jest poziom, a wynika to z faktu, że zacienienie jednej warstwy modułu fotowoltaicznego patrząc po szerokości modułu (6 płytek krzemowych) spowoduje jego zupełnie wyłączenie. Jeśli natomiast cień padnie na pierwszą warstwę po wysokości modułu fotowoltaicznego (10 płytek krzemowych), wtedy nastąpi wyłączenie tylko 1/3 modułu fotowoltaicznego.
Wynika to z faktu, że moduł fotowoltaiczny posiada trzy diody bypasowe, umieszczone w jego tylnej części, których zadaniem jest wyłączanie zacienionych jego części. Celem takiego wyłączania jest zabezpieczenie instalacji fotowoltaicznej przed możliwością wystąpienia pożaru związanego z nagrzewaniem się zacienionych płytek krzemowych.

Zacienie modułów fotowoltaicznych może pochodzić od samych modułów (jeśli zamontowane są na dachu płaskim lub na gruncie i wtedy poszczególne rzędy modułów muszą być ustawione w odpowiedniej odległości od siebie, aby wzajemnie się nie zacieniać). Ale z drugiej strony może ono pochodzić od różnych elementów występujących na dachu (kominy, maszty, daszki) lub od najbliższego otoczenia (drzewa, sąsiednie budynki, słupy energetyczne).

Dlatego jeśli instalacja fotowoltaiczna została wykonana w orientacji poziomej to będzie ona mniej narażona na wyłączanie w sytuacji okresowego jej zacieniania przez sąsiadujące z nią obiekty (w takim przypadku zacienienie pierwszej warstwy płytek krzemowych wyłącza tylko 1/3 powierzchni modułu fotowoltaicznego).

Na rynku dostępne są również specjalne układy sterujące (TIGO – oferentem jest amerykański producent modułów elektronicznych), które wyłączają pojedyncze zacienione moduły fotowoltaiczne. Rozwiązanie takie może być korzystne, jeśli nie jesteśmy w stanie w inny sposób ograniczyć wpływu pojawiającego się okresowo zacienienia (na przykład wybierając orientację modułów fotowoltaicznych).