W JAKI SPOSÓB OGNIWA FOTOWOLTAICZNE WYTWARZAJĄ ENERGIA ELEKTRYCZNĄ

Przed zainstalowaniem nieznanego urządzenia na dachu należy zapoznać się przynajmniej z podstawowymi informacjami na temat jego działania. Ogniwo fotowoltaiczne (PV), zwane również ogniwem słonecznym, to technologia pozyskiwania energii, która przekształca energię słoneczną w użyteczną energię elektryczną w procesie zwanym efektem fotowoltaicznym. Kiedy światło pada na ogniwo PV, może ono zostać odbite, pochłonięte lub przejść przez ogniwo. Ogniwo PV składa się z materiału półprzewodnikowego; „pół” oznacza, że może ono przewodzić prąd lepiej niż izolator, ale nie tak dobrze jak dobry przewodnik, taki jak metal. W ogniwach PV stosuje się kilka różnych materiałów półprzewodnikowych. 

Być może zastanawiasz się, jaka jest różnica między panelami słonecznymi a ogniwami słonecznymi? Z czego wykonane są panele słoneczne? Różnica jest dość prosta. Panele słoneczne składają się z wielu ogniw słonecznych. Ogniwa słoneczne pełnią rolę swego rodzaju elementów budulcowych paneli słonecznych, odgrywając kluczową rolę w efekcie fotowoltaicznym. 

Teraz, gdy już wiesz, czym są ogniwa fotowoltaiczne, przyjrzyjmy się, jak działają. Gdy półprzewodnik jest wystawiony na działanie światła, pochłania energię świetlną i przekazuje ją elektronom, czyli ujemnie naładowanym cząsteczkom w materiale. Ta dodatkowa energia pozwala cząsteczkom przepływać przez materiał w postaci prądu elektrycznego. Ruch elektronów, które przenoszą ładunek ujemny, w kierunku przedniej powierzchni ogniwa fotowoltaicznego powoduje nierównowagę ładunków elektrycznych między przednią a tylną powierzchnią ogniwa. Ta nierównowaga tworzy potencjał napięcia podobny do ujemnego i dodatniego bieguna baterii. Przewodniki elektryczne w ogniwie pochłaniają te elektrony. Kiedy przewodniki są podłączone w obwodzie elektrycznym do zewnętrznego obciążenia, na przykład baterii, prąd przepływa przez obwód.
Ważną cechą półprzewodników fotowoltaicznych jest odległość między pasmem walencyjnym elektronów a pasmem przewodzenia, która wskazuje, jakie długości fal światła materiał może absorbować i przekształcać w energię elektryczną. Jeśli przerwa energetyczna półprzewodnika odpowiada długościom fal światła padającego na ogniwo fotowoltaiczne, ogniwo to może efektywnie wykorzystać całą dostępną energię.

Jakie są główne zalety energii słonecznej? Energia słoneczna jest zrównoważona, odnawialna, a dzięki temu, że jej źródłem jest słońce, bardzo trudno ją wyczerpać. Ponieważ koszty wykorzystania energii słonecznej do produkcji energii elektrycznej spadają z każdym rokiem, wielu właścicieli domów coraz częściej decyduje się na przejście na energię słoneczną. Obecnie w całym kraju istnieje ponad milion instalacji słonecznych. Poniżej przedstawiono dodatkowe korzyści wynikające z przejścia na energię słoneczną.

System energii słonecznej stanowi okazję dla każdego, kto chce obniżyć miesięczne rachunki za media i dokonać długoterminowej inwestycji o niskim ryzyku. Zwrot finansowy i niższe miesięczne rachunki za media to główne czynniki zachęcające do przejścia na energię słoneczną. Dokładna wysokość oszczędności uzależniona jest od następujących czynników:  

• Wielkość systemu energii słonecznej 
• Czy system jest kupowany, czy wynajmowany 
• Zużycie energii 
• Liczba godzin nasłonecznienia w ciągu dnia 
• Wielkość i kąt nachylenia dachu 
• Lokalne ceny energii elektrycznej.

Może się to wydawać oczywiste, ale fakt, że każdy obszar Ziemi otrzymuje w większym lub mniejszym stopniu światło słoneczne, ma podwójną zaletę. Przede wszystkim światło słoneczne jest źródłem energii, które można wykorzystać w dowolnym miejscu na naszej planecie, nawet w miejscach pozbawionych infrastruktury lub połączeń: dlatego w odizolowanych obszarach wiejskich, miejscach oddalonych lub trudno dostępnych, słońce jest zawsze opcją. Ponadto, dzięki dostępności światła słonecznego, energia słoneczna może być wykorzystywana przez poszczególne gospodarstwa domowe bez konieczności polegania na innych gospodarstwach. Jest to bardzo trudne do zrealizowania w przypadku innych źródeł energii odnawialnej, takich jak wiatr. Po przekształceniu w energię elektryczną energia słoneczna jest bardzo łatwa w transporcie. Oznacza to, że ogromne ilości energii elektrycznej mogą być wytwarzane w dużych farmach słonecznych, na przykład w obszarach Ziemi o najwyższym nasłonecznieniu, takich jak pas równikowy.

Fotowoltaika wytwarza energię głównie w środku dnia, ale dzięki większym, bardziej wydajnym i niezawodnym systemom magazynowania energii, czyli bateriom, energia ta może być magazynowana i wykorzystywana później, gdy słońce już nie świeci. Chociaż mogą występować różnice między poszczególnymi krajami, energia słoneczna, zwłaszcza ta wytwarzana przy użyciu technologii fotowoltaicznej, może być przekazywana bezpośrednio do sieci energetycznej. Stwarza to możliwość tworzenia społeczności energetycznych i pozwala osobom prywatnym oraz przedsiębiorstwom sprzedawać nadwyżki energii na rynku, gwarantując, że energia nie zostanie zmarnowana, a użytkownicy nadal będą oszczędzać pieniądze.

Panel słoneczny traci najwięcej na wartości w pierwszym roku użytkowania. Oznacza to, że w ciągu pierwszego roku żywotność panelu spada o 10%. Jednak w kolejnych latach spadek ten wynosi już tylko 0,4% rocznie. Wiele firm, w tym LEDVANCE, może zatem zagwarantować 15–20 lat użytkowania paneli. Jeśli chodzi o konserwację, panele nie wymagają częstego czyszczenia, a jedynie niewielkiego szorowania. Przy żywotności wynoszącej około 20 lat jest bardzo prawdopodobne, że zostaną one wymienione w domu przez przyszłe pokolenie.

Teraz, gdy już wiesz, czym są ogniwa fotowoltaiczne, z czego są wykonane i jaką rolę odgrywają w procesie fotowoltaicznym, jesteś o krok bliżej do instalacji paneli. Mamy nadzieję, że dostarczyliśmy wystarczających informacji, ale jeśli nadal szukasz dodatkowych informacji, skontaktuj się z nami lub zapoznaj się z sekcją FAQ.