Dlaczego warto korzystać z fotowoltaiki – słowo fotowoltaika (PV) zostało po raz pierwszy użyte około 1890 roku i pochodzi z greckiego. “Phos” oznaczającego światło i “volt” odnoszącego się do elektryczności. Opisuje dokładnie sposób, w jaki działają materiały i urządzenia fotowoltaiczne. Fotowoltaika jest metodą bezpośredniego przekształcania światła w energię elektryczną. Dobrze znanym przykładem fotowoltaiki są kalkulatory zasilane energią słoneczną, wykorzystujące małą komórkę fotowoltaiczną do zasilania kalkulatora.
Panele fotowoltaiczne, a słoneczne systemy podgrzewania wody
Chociaż czasami panele fotowoltaiczne są mylone ze słonecznymi systemami podgrzewania wody, działają w inny sposób. Są używane do wytwarzania energii elektrycznej, a nie ciepła. Ponadto są często określane jako panele słoneczne. Co więcej, PV nie musi używać bezpośredniego światła słonecznego do funkcjonowania. Już mała ilość światła wystarczy, aby system poprawnie działał. Dlatego inwestowanie w fotowoltaikę zapewnia energię elektryczną dla budynków nie tylko podczas długich i słonecznych dni, ale także w pochmurne, np. w miesiącach zimowych. Prawdą jest jednak, że wydajność paneli jest wprost proporcjonalna do ilości odbieranego światła. Stąd im silniejsze słońce, tym lepiej.
Jakie są zalety fotowoltaiki?
Jak powszechnie wiadomo, energia ze słońca jest czysta i nieskończona. Fotowoltaika dobrze wykorzystuje energię słońca i przekształca ją w energię elektryczną. Dzięki temu gospodarstwa domowe są bardziej ekologiczne i mniej zależne od sieci. Wbrew powszechnej opinii, że panele słoneczne są drogie, tak naprawdę biorąc pod uwagę dłuższą perspektywę, możemy sporo zaoszczędzić. Istnieją różne dotacje, które zapłacą za czystą energię, którą wyprodukujemy. To sprawia, że energia słoneczna jest mądrą inwestycją. Założenie paneli słonecznych zapewni nie tylko ochronę środowiska, ale też spore korzyści finansowe.
Jak działa fotowoltaika?
Fotowoltaika odnosi się do konwersji światła bezpośrednio na energię elektryczną. Wykorzystuje materiały z efektem fotoelektrycznym do wytwarzania energii. Są to tak zwane półprzewodniki. Najpopularniejszym półprzewodnikiem jest krzem, który absorbuje fotony ze światła i w rezultacie uwalnia elektrony z atomów. Światło (naturalne lub sztuczne) docierające do ogniwa fotowoltaicznego tworzy pole elektryczne w poprzek warstw materiału. Te wolne elektrony można następnie wychwycić, co daje prąd elektryczny. Może być wykorzystany do produkcji energii elektrycznej. Im więcej światła zostanie wchłonięte, tym więcej energii elektrycznej będzie wyprodukowane przez fotowoltaikę. Panele słoneczne wykorzystujące ogniwa fotowoltaiczne wytwarzają prąd stały (DC). Jest on przekształcany na prąd przemienny (prąd zmienny), aby energia elektryczna była wykorzystana do użytku domowego. Jeśli wytwarzana energia elektryczna nie jest zużywana, może zostać przekształcona z powrotem na prąd stały i wyeksportowana z powrotem do sieci.
Co to jest ogniwo fotowoltaiczne i moduł fotowoltaiczny?
Ogniwo fotowoltaiczne oraz moduł fotowoltaiczny są kluczowymi elementami technologii słonecznej, wykorzystywanej do przekształcania energii słonecznej na energię elektryczną. Ogniwo fotowoltaiczne, zwane również ogniwem słonecznym lub fotokomórką, jest podstawową jednostką, która składa się z materiałów półprzewodnikowych, takich jak krzem lub krystaliczny arsenek galu. Gdy padają na nie promienie słoneczne, generują one zjawisko fotowoltaiczne, które polega na wyzwoleniu elektronów, co w efekcie prowadzi do powstania prądu stałego. Ogniwa fotowoltaiczne są zazwyczaj połączone w moduły fotowoltaiczne, znane również jako panele słoneczne. Moduł fotowoltaiczny składa się z wielu pojedynczych ogniw fotowoltaicznych połączonych razem w jedną jednostkę. Panele słoneczne są zazwyczaj montowane na dachu budynku lub na ziemi, aby maksymalnie wykorzystać dostępne światło słoneczne. Moduł fotowoltaiczny jest elementem, który konwertuje energię słoneczną na prąd elektryczny. Składa się z warstw ogniw fotowoltaicznych zamkniętych w ramie ochronnej wykonanej z aluminium lub innego materiału. Warstwy ogniw są pokryte przezroczystą warstwą ochronną, zwaną szkłem fotowoltaicznym, które chroni ogniwa przed uszkodzeniami mechanicznymi oraz warunkami atmosferycznymi. Ogniwa fotowoltaiczne i moduły fotowoltaiczne są podstawowymi składnikami systemów energii słonecznej, które mogą być wykorzystywane do zasilania domów, firm, a nawet całych sieci energetycznych. Ich rozwój technologiczny i coraz szersze zastosowanie przyczyniają się do wzrostu udziału energii odnawialnej w globalnym miksu energetycznym, co przynosi liczne korzyści dla środowiska i gospodarki.
Systemy PV
Jednym z łatwych kryteriów, które można zastosować do klasyfikacji modułów fotowoltaicznych, jest to, czy są one podłączone do sieci. Mając to na uwadze, możemy je podzielić na:
- Systemy off-grid: nie są podłączone do sieci. Zwykle stosowane są do pokrycia zapotrzebowania na energię elektryczną niezależnych budynków lub domków wakacyjnych, które nie są podłączone do publicznej sieci. Są bardzo wygodne, ponieważ nie potrzebujemy specjalnych zezwoleń od firm zajmujących się dystrybucją energii elektrycznej. Są w 100% niezależne, dlatego nie wymagają dodatkowego generatora lub baterii do zasilania słonecznego, kiedy słońce nie świeci. Koszty systemów magazynowania energii słonecznej obniżają się, dlatego są coraz bardziej dostępne i przystępne cenowo dla większości gospodarstw domowych.
- Systemy podłączone do sieci: możemy korzystać z energii elektrycznej od firmy energetycznej, kiedy jej potrzebujemy. Jeśli tego nie zrobimy, możemy użyć energii elektrycznej wygenerowanej przez nasze panele do prywatnego użytku, a także sprzedać wszystko lub nadmiar, z powrotem do sieci.
Przede wszystkim fotowoltaika wyróżnia się tym, że można ją długo użytkować. Dokładna liczba zależy od różnych zmiennych, takich jak jakość panelu i warunki klimatycznie, ale ogólnie może wytrzymać dłużej niż 40 lat. Co więcej, systemy solarne nie wymagają wielu zabiegów konserwacyjnych i objętą są wieloletnią gwarancją.
