Jak działa fotowoltaika?

16.03.2021 | Blog

Samo określenie fotowoltaika pochodzi z języka greckiego – bezpośrednio od dwóch słów – „phos”, czyli śwatło i „volt” – energia. Fotowoltaika to metoda pozwalająca na przekształcanie światła (słonecznego lub sztucznego) w energię elektryczną. Dobrze znanym prawdopodobnie każdemu, prostym przykładem fotowoltaiki są np. kalkulatory, które działają praktycznie bez zużywania baterii, ponieważ są zasilane małym panelem słonecznym. Jak działa fotowoltaika? Co powinieneś o niej wiedzieć?

Słoneczna rewolucja?

Nadzieja na „rewolucję słoneczną” jest obecna tak naprawdę od dziesięcioleci. To idea, że pewnego dnia wszyscy będą korzystać z darmowej energii elektrycznej ze słońca. Trzeba przyznać to za kuszące, ponieważ w jasny, słoneczny dzień promienie słoneczne emitują około 1000 watów energii na metr kwadratowy powierzchni planety. Gdyby tak zebrać całą tę energię, można wówczas z łatwością bezpłatnie zasilać wszystkie domy i obiekty na rynku komercyjnym! Jednak na chwilę obecną, idea ta, pozostaje jedynie marzeniem ekologa. Warto jednak zauważyć, popularność fotowoltaiki stale rośnie. Wynika to nie tylko z eko-podejścia, ale również radykalnych podwyżek cen prądu. Fotowoltaika to z pewnością rozwiązanie przyszłości, po które można sięgnąć już dziś.

Do czego służą panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne są często błędnie mylone z panelami solarnymi (w kształcie rurek) do podgrzewania wody. Fotowoltaika działa w inny sposób. Jej głównym zadaniem jest produkcja energii elektrycznej, a nie tworzenie ciepła.  Wbrew ogólnemu przekonaniu, panele fotowoltaiczne niekoniecznie wykorzystują do działania bezpośrednie światło słoneczne, bo tak naprawdę wystarczy tylko niewiele światła, aby zainstalowany system działał prawidłowo. Oznacza to, że energia będzie produkowana również podczas pochmurnych dni i długich zimowych miesięcy, w których dni są naprawdę krótkie. Oczywiście prawdą jest to, że wysoka efektywność paneli jest uzależniona od oddziaływania światła słonecznego, które na nie pada. Można zatem potwierdzić, że tak naprawdę im więcej promieni słonecznych pada na panele, tym lepiej. Nadwyżkę wyprodukowanej energii eklektycznej można wtedy przekazać do sieci i jeszcze na tym zarobić!

Panele fotowoltaiczne – działanie

Energia słoneczna to naturalny „dar” matki natury i co więcej – jest zupełnie darmowa i nieskończona! Fotowoltaika wykorzystuje energię słoneczną i zmienia ją w energię elektryczną, którą można wykorzystać do użytku własnego gospodarstwa domowego. To sposób nie tylko ekonomiczny i  mniej zależny od konwencjonalnych dostawców energii, ale również ekologiczny. Zastosowanie paneli fotowoltaicznych zapewnia zatem nie tylko korzyści dla środowiska naturalnego, ale jest również ekonomiczne!

Panele fotowoltaiczne działają dzięki przemianie światła bezpośrednio na energię elektryczną. Fotowoltaika opiera się na wykorzystaniu nowoczesnych materiałów, mających zdolności fotoelektryczne. To inaczej, tak zwane, półprzewodniki. Jednym z nich, zresztą najpopularniejszym jest pierwiastek – krzem. Ma on zdolność wychwytywania fotonów bezpośrednio ze światła. Po ich przechwyceniu elektrony uwalniane zostają z atomów. Krzem jest zatem głównym ogniwem fotowoltaicznym.

Czym dokładnie jest ogniwo fotowoltaiczne?

Ogniwo fotowoltaiczne to część panelu wykonana z półprzewodnika (najczęściej jest to krzem). Po dotarciu energii słonecznej do ogniwa – elektrony uwalniają się z atomów – a następnie, w dużym skrócie, produkowana jest energia elektryczna. Cały system fotowoltaiczny polega na połączeniu wielu modułów na specjalnej konstrukcji. Takie połączenie  paneli nazywa się fachowo systemem fotowoltaicznym. Systemy fotowoltaiczne najczęściej umieszcza się na dachach budynków i wszędzie tam, gdzie jest dobry dostęp światła słonecznego i podłączenie do sieci elektrycznej.

Jak działa falownik?

Falownik jest niezbędną częścią, która umożliwia korzystanie z paneli fotowoltaicznych. To właśnie on pozwala na zmianę prądu stałego w prąd zmienny, dedykowany do zasilania większości urządzeń działających w gospodarstwie domowym. Warto zaznaczać, że systemy fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały, który, aby mógł być wykorzystany, musi zostać zmieniony na prąd zmienny.

Rozwój fotowoltaiki – czy warto czekać na lepsze rozwiązania?

Jak w przypadku każdej technologii, fotowoltaika jest technologią, która nieustannie się rozwija. Obecnie, główny nacisk kładzie się na zwiększenie jej wydajności – zarówno pod względem wydajności ogniw, jak i kosztów dla użytkownika końcowego. Jest to bardzo dobra informacja zarówno dla tych osób, które planują założyć system fotowoltaiczny, jak i dotychczasowych jego właścicieli. Ponieważ raczej nic nie zapowiada nagłego wzrostu wydajności fotowoltaiki, jest mało prawdopodobne, aby nowe ulepszenia zdezaktualizowały dotychczasowe rozwiązania, które są obecnie dostępne na rynku komercyjnym.

Fotowoltaika – jak działa i kiedy jest wykorzystywana? Odpowiedzią na zastosowanie fotowoltaiki i jej ogólną użyteczność może być fakt, że słońce jest źródłem energii odnawialnej, które jest obecnie na wysokim, trzecim miejscu spośród wszystkich źródeł energii na świecie. Z paneli fotowoltaicznych nie korzystają już wyłącznie gospodarstwa domowe, wiele miast i mniejszych miejscowości wykorzystuje taki system do zasilania lamp drogowych, sygnalizacji świetlnej, a nawet parkometrów! Tak naprawdę wszędzie tam, gdzie potrzebne jest ograniczenie kosztów zużycia energii elektrycznej – można zastosować ekonomiczne i ekologiczne systemy fotowoltaiczne.