Pozyskiwanie energii elektrycznej ze słońca to skomplikowany i wieloetapowy proces, na którym bazuje fotowoltaika. Jest ona niezwykle popularna ze względu na ochronę środowiska naturalnego, całkowite bezpieczeństwo dla domowników oraz oszczędność pieniędzy. W dzisiejszych czasach niemal każdy słyszał już o odnawialnych źródłach energii i instalacjach fotowoltaicznych, nie każdy jednak wie, jak dokładnie wygląda produkcja energii elektrycznej.
Jak zbudowane jest ogniwo fotowoltaiczne?
Montaż paneli fotowoltaicznych umożliwia wykorzystanie promieniowania słonecznego do pozyskiwania energii elektrycznej. Podstawowym elementem każdej instalacji są ogniwa fotowoltaiczne, które łączy się w moduły fotowoltaiczne. Wykonane są z materiału półprzewodnikowego, zwykle krzemu. Panele PV to nic innego jak grupy modułów zasilające jeden falownik. W uproszczeniu można stwierdzić, że każde ogniwo fotowoltaiczne składa się z 2 warstw półprzewodnika.
Do niedawna największą popularnością cieszyły się ogniwa polikrystaliczne, jednak na chwilę obecną są skutecznie wypierane przez ogniwa monokrystaliczne.
Falownik określany jest jako serce instalacji fotowoltaicznej, ponieważ to właśnie on steruje całą pracą systemu. Zamienia prąd stały na prąd zmienny, który, następnie możemy zasilać wszystkie urządzenia elektryczne w gospodarstwie domowym. Pełni również funkcję zabezpieczającą podczas ewentualnych awarii.
Rodzaje paneli fotowoltaicznych
Wyróżniamy panele monokrystaliczne oraz panele polikrystaliczne. Te pierwsze mają ciemny kolor, a moc pojedynczego modułu wynosi średnio 300-360 Wp. Cieszą się wyższą wydajnością, lepszą odpornością na temperatury oraz mniejszą powierzchnią instalacji. Z kolei panele polikrystaliczne są znacznie tańsze, jednak cechują się niższą wydajnością i słabszą odpornością na działanie temperatur. Moc pojedynczego modułu wynosi 270-285 Wp, posiadają przy czym jasny, niebieski kolor.
Podsumowując, w przypadku paneli fotowoltaicznych monokrystalicznych mamy do czynienia z lepszą wydajnością i zajmowaniem mniejszej przestrzeni. Obecnie to rekomendowane rozwiązanie dla każdego, kto dysponuje większymi funduszami przeznaczonymi na instalację fotowoltaiczną.
Produkcja energii elektrycznej przez panele fotowoltaiczne
Pozyskanie energii elektrycznej ze słońca ma swój początek właśnie w obrębie paneli fotowoltaicznych. Ogniwa fotowoltaiczne przekształcają energię słoneczną w prąd stały wykorzystując zjawisko fotowoltaiczne. Grupa modułów zasila falownik, gdzie prąd stały przekształca się w zmienny. Prąd zmienny przekazywany jest następnie do wszystkich gniazdek w domu. Niezbędnym elementem instalacji jest również licznik dwukierunkowy, montowany przez zakład energetyczny. Zlicza on energię wyprodukowaną przez instalację oraz tę pobraną z publicznej sieci energetycznej.
W efekcie, energia wyprodukowana przez system fotowoltaiczny i niezużyta na własne potrzeby jest wysyłana do sieci publicznej, gdzie jest przechowywana. W pochmurne dni istnieje możliwość odebrania jej (od 1 kwietnia 2022 r. – odkupienia po cenie detalicznej).
Jak działają ogniwa fotowoltaiczne?
Jak wspomniano, każde ogniwo fotowoltaiczne składa się z 2 warstw półprzewodnika – elektrody ujemnej i dodatniej, przy czym nad nimi i pod nimi znajdują się warstwy oddzielone od siebie barierą potencjałów. Do ogniw fotowoltaicznych docierają promienie słoneczne składające się z fotonów. Cząsteczki te pochłania krzem, wybijając elektrony ze swoich pozycji, co zmusza je do ruchu. Ruch elektronów to nic innego jak przepływ prądu elektrycznego.
Czy proces produkcji energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych jest bezpieczny?
Wyróżniamy różne rodzaje ogniw fotowoltaicznych i sposoby montażu. Bez względu na to, prąd elektryczny pozyskiwany z ogniw słonecznych nie ma sobie równych. Wykorzystując energię promieniowania słonecznego dbamy o środowisko naturalne – instalacja fotowoltaiczna nie produkuje toksyn, szkodliwych związków oraz nie emituje niekorzystnych dla zwierząt dźwięków. Domownicy oddychają świeżym, niezanieczyszczonym powietrzem.
Po drugie – instalacje fotowoltaiczne posiadają wszelkie atesty i zabezpieczenia, przechodzą również regularne konserwacje z myślą o bezpieczeństwie użytkowników. Właściwie zaprojektowana, zamontowana i użytkowana instalacja fotowoltaiczna nie stanowi najmniejszego zagrożenia dla bezpieczeństwa ludzi i zwierząt.