Jak działa fotowoltaika? Działanie instalacji fotowoltaicznej w pigułce

Rozwój nowoczesnych technologii produkcji energii z niezależnych źródeł jest obecnie priorytetem branży energetycznej. Jedną z najpopularniejszych ostatnio metod jest wykorzystywanie ogniw fotowoltaicznych w celu przetworzenia energii słonecznej w energię elektryczną. Metoda ta pozwala na uzyskanie niezależności energetycznej.

Jak działa fotowoltaika?

Energia elektryczna wytwarzana jest z promieniowania słonecznego w specjalnie zaprojektowanej instalacji wykorzystującej zjawisko fotowoltaiczne, którego produktem jest prąd stały. Najważniejszą rolę w instalacji pełnią ogniwa fotowoltaiczne łączone w moduły, by mogły wytwarzać większą ilość energii. Półprzewodnik znajdujący się w ogniwie, najczęściej krzem, przewodzi wytworzony pod wpływem promieniowania lub temperatury ładunek elektryczny. Zgrupowane moduły ogniw, które zasilają jeden falownik nazywa się panelem. Panele montuje się na dachach bądź na gruncie przy użyciu konstrukcji wsporczej.

Panele fotowoltaiczne – działanie

Energia elektryczna produkowana jest w ogniwach pod wpływem padającego na nie promieniowania słonecznego. Półprzewodnik przekształca energię słoneczną w prąd. W ogniwie występują dwie warstwy półprzewodnika. Jedna warstwa posiada więcej elektronów na ostatniej powłoce i posiada ładunek ujemny, druga z kolei posiada niedobór elektronów i ma ładunek dodatni. Pierwsza warstwa oddaje więc swoje dodatkowe elektrony drugiej warstwie. Dostarczana energia słoneczna w postaci fotonów jest pochłaniana przez elektrony na ostatniej warstwie i wybija je. Krążą w wolny sposób, zwiększa się również niedobór elektronów drugiej warstwy. W tym momencie dochodzi do napięcia wywołanego różnicą ładunków. Przyłączony odbiornik zamyka obwód i elektrony płyną w kierunku atomów z ładunkiem dodatnim – powstał prąd.

Jak pozyskujemy prąd z paneli?

Stały prąd, który wytwarzają ogniwa jest przekazywany do falownika, służącego do zamiany prądu stałego (DC) na prąd przemienny (AC) o parametrach posiadanych przez domowe gniazdka. Ma on również inne zadanie do spełnienia. Kontroluje pracę, dopasowując parametry pozyskanego prądu do wymogów domowej sieci, monitoruje parametry, a w razie awarii wyłącza się.