Panele fotowoltaiczne - jak działają?
Ekologia

W jaki sposób działają panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne stanowią podstawę działania instalacji produkując prąd ze światła słonecznego. Jest to tzw. energia słoneczna, i staję się coraz bardziej popularna jako odnawialne źródło energii również w Polsce. Jednak energia wytworzona wyłącznie z paneli fotowoltaicznych nie może być bezpośrednio wykorzystywana przez człowieka. Wraz z panelami montowany jest cały system PV. Warto zatem wiedzieć w jaki sposób zbudowane są i jak działają panele fotowoltaiczne przy produkcji energii słonecznej.

Czym są panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne to podstawowa jednostka składowa całego systemu fotowoltaiki. Są to stosunkowo cienkie płyty wykonane z krzemu, których zadaniem jest produkcja energii ze światła słonecznego. Foton (wiązka światła) padając na powierzchnię panelu fotowoltaicznego wywołuje ruch elektronów. Ten z kolei za pomocą pozostałych części instalacji fotowoltaicznej przekazuje prąd do inwertera, który zmienia prąd stały w prąd zmienny.

W ten sposób wytworzony prąd może posłużyć jako energia elektryczna bądź cieplna dla wybranego gospodarstwa domowego. Produkowana w ten sposób energia staje się coraz bardziej popularna w Polsce. Jest to źródło produkcji tzw. zielonej energii, która nie powoduje emisji zanieczyszczeń do atmosfery. Warto też rozróżnić kolektory słoneczne i panele fotowoltaiczne, więcej o tym dowiesz się na stronie columbusenergy.pl

Z czego zbudowany jest zestaw fotowoltaiczny?

Przede wszystkim warto wiedzieć, iż nie ma możliwości wytworzenia energii zdatnej do użycia wyłącznie z użycia paneli fotowoltaicznych. By wytworzona energia mogła zostać użyta na cele konsumpcyjne niezbędna jest kompletna instalacja fotowoltaiczna, w skład której wchodzą:

  • panele fotowoltaiczne – krzemowe płyty, które stanowią podstawę produkcji energii słonecznej. Dzięki zastosowaniu paneli słonecznych padająca na nie wiązka światła jest w stanie poruszyć elektrony. Dzięki temu powstaje napięcie elektryczne, które umożliwia powstanie prądu stałego. Panele fotowoltaiczne zbudowane są z ogniw fotowoltaicznych, a cechuje je dosyć długi okres używalności (nawet do 10 lat) oraz brak konieczności ich napraw czy konserwacji w trakcie użytkowania;
  • inwerter – inaczej jest też zwany falownikiem. Jest to urządzenie, które umożliwia przekształcenie prądu stałego w prąd zmienny. Dzięki temu powstały w ten sposób prąd elektryczny może być wykorzystany w gospodarstwie domowym;
  • licznik produkcji oraz zużycia energii – służy do pomiarów ile oraz w jakim czasie została wytworzona jednostka energii, ile energii zostało zmagazynowane oraz jaki jest procent zużycia energii słonecznej;
  • okablowanie – służą one przede wszystkim transportowi energii z falownika do sieci energetycznej w wybranym gospodarstwie;
  • akumulator – do niego dołączony jest regulator ładowania. Służy przede wszystkim dystrybucji oraz magazynowaniu nadwyżek wyprodukowanej energii.

W jaki sposób działają panele fotowoltaiczne?

Zasada działania paneli fotowoltaicznych  jest bardzo prosta. opiera się zamianie energii fotonów w energię elektryczną bądź cieplną przez ogniwa fotowoltaiczne. Wiązka światła pod odpowiednim kątem pada na panel fotowoltaiczny, który jest zbudowany z krzemu. Dzięki użyciu krzemu energia fotonu jest wchłaniania przez panel tym samym wprawiając w ruch elektrony znajdujące się na powierzchni paneli fotowoltaicznych. Ten ruch powoduje napięcie, które doprowadza ostatecznie do powstania prądu stałego. 

Poprzez zastosowanie złącza półprzewodnikowego „p-n” możliwy staje się obieg elektronów w sieci energetycznej. Jednak panele fotowoltaiczne same w sobie produkują jedynie prąd stały, który nie może być spożytkowany w postaci energii elektrycznej. W tym celu częścią instalacji fotowoltaicznej jest inwerter. Dzięki jego zastosowaniu prąd stały zostaje zamieniony w prąd zmienny (przemienny). Dzięki temu prąd może posłużyć jako energia elektryczna lub cieplna w gospodarstwie domowym. Warto zdawać sobie sprawę, iż to panele fotowoltaiczne pełnią jedną z głównych funkcji w procesie produkcji tzw. zielonej energii. Jest to idealny sposób na uniezależnienie się od dostaw prądu ze źródeł konwencjonalnych.

Materiał zewnętrzny