Montaż paneli słonecznych w pigułce

Fotowoltaika

Wykorzystanie odnawialnej energii gromadzi coraz więcej zwolenników. Pozytywny wpływ na środowisko poprzez wykorzystanie odnawialnego źródła energii pozwala na zwrócenie uwagi na ocieplający się klimat. Energia powstaję poprzez docierające promienie słoneczne. Jaki jest proces przekształcania promieni słonecznych w energie?

Na początku trzeba wytłumaczyć co to w ogóle jest fotowoltaika. Są to panele słoneczne, które tworzą energie elektryczną z wykorzystaniem promieni słonecznych. Obecny rozwój dziedziny życia związanej z odnawialnymi źródłami energii rozwija się bardzo prężnie.

Według raportów na rok 2020 energia słoneczna stanowi trzecie co do wielkości źródło energii odnawialnej na świecie. Wykorzystanie mikro paneli słoneczny pozwalana wykorzystanie, aby zasilić niewielkie wielkości sprzęty jak zegarki, kalkulatory, ale i również parkometry jak i stacje miejskich rowerów. Nagromadzona energia podczas słonecznego momentu w ciągu dnia pozwala na utrzymanie pod prądem sprzęt w momencie, gdy brakuje dostępu do słońca. Obecnie wykorzystanie paneli słonecznych jest dostępne dla każdego w celu zamontowania na własnej posesji jak i również przy wykorzystaniu drobnych przedmiotów codziennego użytku. Działania te pozwalają wyjść naprzeciwko degradującego środowiska naturalnego, a jaki również zmniejsza opłaty za prąd, które w obecnym momencie są coraz wyższe. 

Ogniwa fotowoltaiki jak działają?

Wykorzystanie promieni słonecznych oraz wykorzystanie ich na energię jest to proces, który odbywa się etapami. Za podstawę zmianę „światła” w prąc odpowiedzialne są ogniwa fotowoltaiczne, aby uzyskać wzrost energii na poziomie możliwej do wykorzystania, są układane w moduły fotowoltaiczne. Po odpowiednim ułożeniu oraz naświetleniu zachodzi efekt fotowoltaiczny. Polega on na wymianie energii słonecznej zawartej w promieniach słonecznych na energie elektromotoryczną, która w następnym etapie jest zmieniana na energie elektryczną. Moduły fotowoltaiczne są wykonane z materiału półprzewodnikowego na możliwość przeprowadzenia ładunku elektrycznego w wyniku działań słońca. Materiałem przy produkcji ogniw najczęściej wykorzystywanym jest krzem. Grupa złączonych modułów zasilający jeden element nazwana jest panelem fotowoltaicznym. Natomiast wszystko zostaje osadzone na wytrzymałej konstrukcji, która daje możliwość zamontowania do budynku lub innego odpowiedniego miejsca. Również występują panele fotowoltaiczne umieszczone na ramieniu, które porusza się wraz z ruchem słońca. Pozwala to na zgromadzenie możliwi najwyższej wartości zdobytej energii podczas słonecznego dnia.

Fotowoltaika panele

Od panelu do gniazdka– jaka jest droga prądu?

Zgromadzenie prądu w panelach słonecznych nie jest równoznaczne z możliwością wykorzystania go w domu. Posiada on bowiem inne napięcie. Potrzebne do tego wykorzystanie falownika – urządzenia znajdującego się najczęściej na słupach wysokiego napięcia. Falownik zmienia napięcie odpowiadające standardowi domowemu. Falownik pozwala na kontrole zgromadzonej energii w celu jej kontroli i dostarczani do mieszkania tylko tyle potrzeba, aby w mieszkaniu nie gromadziło się niepotrzebne napięcie. Odcięcie prądu występuje w tym miejscu. Monitoruje on również parametry związane z korzystaniem z paneli słonecznych.

Nadmiar energii – co w takiej sytuacji?

Podczas montowania paneli fotowoltaicznych zostaje również dodany licznik dwukierunkowy – dokonuje on pomiarów przepływu prądu. Zlicza tym samym energie wyprodukowaną przez panele słoneczne oraz pobraną energie z sieci energetycznej. Występuje bowiem możliwość niewystarczającej produkcji poprzez panele słoneczne energii do zapotrzebowania miru domowego. Miejscowa elektrownia dostarcza brakujące KwH. Elektrownia podpisuje umowa z użytkownikiem na “magazynowanie” nadwyżki w przeciwnym przypadku.

Niestety nie jest to darmowe, gdyż na moment magazynowania oraz ponownej chęci użycia energii konsument traci od 20% do 30% oddanej energii. Zasada magazynowania energii polega na tym iż, po wyprodukowania zbyt dużej energii. Później zostaje ona przekazana do najbliższych osób, które obecnie potrzebują energie. Natomiast w przyszłości, gdy będzie brak możliwości korzystania z promieni słonecznych możemy wykorzystać oddana energie z elektrowni ale tylko 70%-80% dostarczonej. Rekompensuje to duże zużycie energii w danym momencie. Należy nie przejmować się zbyt dużą ilością wyprodukowanej energii, należy jednak wcześniej skonsultować się z dostawcą prądu do posesji.

Ogniwa fotowoltaiczne – z czego są zrobione?

Ogniwa fotowoltaiczne, jak wspomniano na początku artykułu, wykorzystują krzem. Pod wpływem dostarczonej energii zmienia się z izolatora – nie przewodzi elektryczności – w przewodnik – który z łatwością przewodzi elektryczność. Wykorzystany krzem występuje w kilku odmianach, które można wyróżnić:

  • Krzem monokrystaliczny – Ogniwa wykorzystujące tą odmianę krzemu charakteryzuje najwyższą jakość. Pozwala to przetworzyć ilość wytworzonego prądu na dostarczoną energie słoneczną. Można określić sprawność na poziomie 15%-19%. Padające promienie słoneczne padają na panel, przekształcając je w energie elektryczną
  • Krzem polikrystaliczny – Posiada więcej skaz niż poprzednik i jego efektywność jest na poziomie 14%-16%
  • Krzem Amorficzny – Posiada najwięcej wad i jego efektywność jest na poziomie 9%-14%

Efekt fotowoltaiczny w pigułce

Półprzewodnik jest ważnym elementem przy wybiorcze odpowiedniego panelu słoneczne zależy do tego jego efektywność. Ogniwo to składa się z co najmniej dwóch warstw półprzewodnik.

W jednej z nich wykorzystane są atomy posiadająca większą liczbę elektronów na ostatniej z powłok, skutkuje to ładunkiem ujemnym. Natomiast na druga warstwa stworzona jest z atomów posiadające puste miejsca po elektronach – dziury – warstwa ta określana jest ładunkiem dodatnim. Poprzez połączenie atomów, gdzie ujemne zapełniają dziury w dodatnich powstając w ten sposób atomy o ładunku elektrycznym. Działania te występują tylko w momencie gdy pada na nie światło słoneczne. Określa się je jako strumień cząsteczek posiadający porcje energii. Energia trafia w atomy krzemu przez co wybije je z powłok. Natomiast w górnej powłoce ładunki zwiększa się tworząc dodatkowe dziury. Prowadzi to do powstania różnicy ładunków miedzy warstwami – a co za tym idzie powstania napięcia. Następnie powstałe napięcie, które trafia do kabla, on do falownika.  Po przebyciu takiej drogi energia słoneczna trafia do urządzeń w gospodarstwie domowym

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Back To Top