Fotowoltaika – jak działa?

Energia słoneczna jeszcze do niedawna pozostawała właściwie niewykorzystana w kontekście produkcji prądu. Jednak technologia coraz bardziej się rozwija, co sprawia, że słońce jest dziś trzecim odnawialnym źródłem energii na świecie. Może ono zostać wykorzystane do produkcji energii elektrycznej, a to wszystko dzięki technologii zwanej fotowoltaiką. Działanie tego wynalazku tylko z pozoru jest skomplikowane. Na czym dokładnie to polega?

Fotowoltaika – jak to działa?

Aby opisać działanie fotowoltaiki, trzeba zastanowić się na tym, jakie elementy są niezbędne w tym procesie. Bez poznania specyfiki konstrukcji instalacji fotowoltaicznych bardzo trudno będzie zrozumieć zasadę ich działania.

Jak działa fotowoltaika Bielsko? Podstawowym elementem, z którego składają się instalacje fotowoltaiczne, są panele słoneczne umieszczane są najczęściej na dachach budynków, choć zdarza się też, że na gruncie – wszystko zależy od intensywności światła, które docierać będzie do danego miejsca. Im go więcej i im jest dostępne, tym lepiej. Warto wiedzieć, że bardziej „płaskie” budynki pozwalają na największą sprawność paneli fotowoltaicznych, którą określa się jako stosunek wykorzystanej energii pochodzącej właśnie z nich do całości prądu, który był potrzebny do funkcjonowania budynku w danym czasie.

Co wchodzi w skład instalacji fotowoltaicznej?

• ogniwa fotowoltaiczne – znajdują się na wspomnianych panelach fotowoltaicznych i odpowiadają za tworzenie prądu elektrycznego,
• licznik dwukierunkowy – mierzy przepływ prądu, co umożliwia wyliczenie zarówno ilości wyprodukowanej energii, jak i tej pobranej,
• falownik – jest to urządzenie, które zmienia prąd stały, który powstaje w wyniku procesów fotowoltaicznych, na zmienny, który może być użytkowany do zasilania różnych elementów wyposażenia domu.

Warto jeszcze wspomnieć o rodzajach substancji używanych w ogniwach fotowoltaicznych, gdyż wpływa to na ich działanie. Zwykle jest to krzem, więc wyróżniamy:

• krzem monokrystaliczny – ogniwa mają bardzo uporządkowaną strukturę wewnętrzną, co wpływa na ich wysoką sprawność; panele z nich wykonane gwarantują największa wydajność – ale tylko w słoneczne dni,
• krzem polikrystaliczny – posiada gorszą sprawność, ale za to niższą cenę i działa również przy zachmurzeniu.

Jak działają panele fotowoltaiczne?

Na początku światło słoneczne pada na ogniwa fotowoltaiczna, z których zbudowane są panele. Kiedy do tego dojdzie, zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, które sprawia, że promienie słoneczne przekształcane są w prąd stały. Nie może on jednak być używany w środowisku domowym, dopóki nie przejdzie przemiany na prąd zmienny – dochodzi do tego w falowniku. Jednak falownik nie odpowiada tylko i wyłącznie za przekształcanie prądu. Kontroluje on również jego przebieg tak, aby spełniał wymagania całej sieci elektroenergetycznej domostwa. Spowoduje zatrzymanie dostawy energii, jeśli tylko zostanie wykryta jakaś awaria.

Co dzieje się z niewykorzystanym prądem? Dobry system fotowoltaiczny powinien mieć możliwość przechowywania jej nadmiaru. Jak wiadomo, promienie słoneczne nie zawsze będą dochodzić do ogniw, aby następowała nieustanna dostawa energii. Dlatego właśnie możliwość kumulowania jej nadwyżek jest tak ważna.

Do czego wykorzystywana jest fotowoltaika?

Energia słoneczna może być wykorzystywane do przeróżnych rzeczy, co sprawia, że jest bardzo uniwersalnym źródłem energii.

Pierwszym skojarzeniem jest zawsze dom jednorodzinny, który w dobry sposób może zaoszczędzić w dłuższym okresie spore kwoty dzięki zastosowaniu fotowoltaiki. W Bielsku na przykład takie rozwiązania stają się z roku na rok coraz popularniejsze. Nie chodzi nigdy o to, żeby zasilać w pełni cały dom energią słoneczną. Jest to bardzo trudne, szczególnie w polskich warunkach. Jednak ilość prądu, którą da się otrzymać, jest wystarczająca, aby koszt instalacji zwrócił się w krótkim czasie.

Jednak nie tylko indywidualne zastosowanie na małą skalę jest dobrą opcją. Na całym świecie korporacje przemysłowe stosują procesy fotowoltaiczne, które pomagają im zaoszczędzić wielkie kwoty – te z kolei mogą przeznaczać na zupełnie inne cele. Działa to tak dobrze, gdyż dużo fabryk i magazynów ma płaskie, wielkie dachy, na których łatwo zamontować wydajne instalacje fotowoltaiczne.