Jak zamienić promienie słoneczne w energię elektryczną?

Główna

>

Panele Fotowoltaiczne

Jak działa fotowoltaika?

By zrozumieć działanie fotowoltaiki, warto zadać sobie pytanie: Jak zamienić promienie słoneczne w energię elektryczną? Energię, która jest jednym z trzech dóbr podstawowych świata i bez której codzienność świata jest w dzisiejszych czasach niemal niemożliwa.

Panele fotowoltaiczne - to za ich pośrednictwem możemy wykorzystać promieniowanie słoneczne by wytworzyć energię elektryczną (prąd). Ogniwa fotowoltaiczne, z których złożone są panele zamieniają energię słoneczną w energię elektryczną.

Gdy foton (pojedyncza cząstka światła) pada na panel krzemowy, z którego zbudowane jest ogniwo fotowoltaiczne, zostaje przez niego pochłonięty. Następnie wprawia w ruch elektron, co powoduje wytworzenie energii elektrycznej.

Zatem energia ze słońca przekształcana jest do prądu elektrycznego stałego, a dzięki zastosowaniu falowników (grupa modułów zasilająca jeden falownik tworzy panel fotowoltaiczny), wytwarzany jest prąd zmienny o parametrach sieci publicznej, aby mógł zostać wykorzystany przez urządzenia domowe ale też lampy i sygnalizację drogową oraz parkometry, ogrzewać pomieszczenia, a nawet podgrzewać wodę użytkową. Falownik ulega wyłączeniu w momencie wykrycia jakiejkolwiek awarii i monitoruje wszelkie parametry użyteczne do analizy działania fotowoltaiki w naszym domu. Takie zastosowanie energii słonecznej generuje niższe ceny prądu, zmniejsza emisję oraz spowalnia postęp degradacji środowiska naturalnego.

Efektywność fotowoltaiki zależy od dostępu do światła słonecznego, dlatego panele fotowoltaiczne należy montować na dachach budynków lub na gruncie, w taki sposób, by nie były zacienione. Ewentualnie wykorzystuje się wysięgniki na ok. 1,5 metra wysokości.

Pierwsze ogniwa fotowoltaiczne produkowano z płytek selenu z cienkimi drucikami ze złota, potem od lat 50-tych wykorzystywano german. Obecnie wykorzystywany jest krzem, ponieważ jest doskonałym półprzewodnikiem. Zestaw ogniw fotowoltaicznych, które są ze sobą połączone i zamontowane na konstrukcji to panele fotowoltaiczne. Ogniwa te, są umieszczane pod kilkumilimetrową, hartowaną szklaną płytą. Chroni ona przed nieprzewidywalnymi warunkami atmosferycznymi- gradem lub śniegiem, a także ułatwia przepuszczanie promieniowania słonecznego i zapewnia trwałość na około 30 lat. Całość konstrukcji obejmowana jest aluminiową ramą która ją usztywnia.

Ogniwa fotowoltaiczne umieszczane są pomiędzy warstwami folii etylo-winylo-octanowej (EVA), która charakteryzuje się dużą przepuszczalnością światła. Warstwę tylną tworzy folia fluoropolimer-polietylen-poliamiowa (FPA) zabezpieczając ogniwa przed wibracjami lub uderzeniami. Ogniwa powinny być pokrywane dodatkowo powłoką antyrefleksyjną, aby zminimalizować tzw. „efekt olśnienia”. Pojedyncze ogniwo fotowoltaiczne może osiągnąć moc od kilkudziesięciu miliwatów do kilku watów.