aktualności

W jaki sposób działają ogniwa fotowoltaiczne

Uzyskiwanie energii elektrycznej z naturalnych źródeł jest nie tylko ekologiczne, ale również bardzo praktyczne. Ponadto, może przyczyni się do sporych oszczędności zarówno w domu prywatnym, jak i w większej firmie, czy zakładzie. Jedną z popularniejszych metod, które pozwalają na wykorzystanie naturalnych źródeł energii są ogniwa fotowoltaiczne, z których złożone są znane na całym świecie i cieszące się coraz większą popularnością panele słoneczne, zwane także ze względu na swoją specyfikę panelami fotowoltaicznymi.  W jaki sposób działają wspomniane ogniwa i panele z nich stworzone, a także cała instalacja fotowoltaiczna?

Sposób działania instalacji fotowoltaicznej

W celu zrozumienia sposobu działania całej instalacji, musimy zacząć od jej najmniejszych elementów, jakimi są wspomniane na wstępie ogniwa fotowoltaiczne. Są one skonstruowane z półprzewodników, czyli pierwiastków, które potrafią zamienić energię pochodzącą z promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Proces ten nazywany jest zjawiskiem fotowoltaicznym. Z powyższego opisu na pierwszy rzut oka wynika, że cała instalacja przydatna jest jedynie latem i w niektóre wiosenne oraz jesienne dni o sporym natężeniu słońca. Prawda jest jednak nieco inna, gdyż w rzeczywistości panele, jak i ogniwa fotowoltaiczne pozwalają na wyprodukowanie energii wystarczającej na cały rok. Może być ona zmagazynowana w sieci i wykorzystywana w miesiącach zimowych o niewielkim natężeniu słońca.

Sposób działania pojedynczego ogniwa

Każde pojedyncze ogniwo składa się z kilku elementów. Najważniejszym jest płytka krzemowa, która również składa się z kilku części. Jedna z nich, skierowana w stronę słońca, to warstwa z domieszką fosforu, w której znajduje się nadmiar elektronów – jest to warstwa z ładunkiem ujemnym. Po niej następuje warstwa graniczna, oddzielająca warstwę fosforową od kolejnej warstwy, która zbudowana jest z krzemu i posiada niedobór elektronów oraz ładunek dodatni. Dzięki takiej budowie, kiedy promienie słoneczne padają na zewnętrzną część płytki skierowaną w ich stronę uwalniają się dodatkowe elektrony, które mogą swobodnie przemieszczać się po płytce. W ten sposób powstaje napięcie elektryczne, które po zamknięciu obwodu przekształcane jest w energię elektryczną, czyli po prostu prąd. Trzeba jednak zaznaczyć, że jest to prąd stały, który należy za pomocą narzędzi, takich jak falownik, zamienić na prąd zmienny, którym będzie użyteczny w funkcjonowaniu sprzętów domowych. Oczywiście jedno ogniwo fotowoltaiczne jest w stanie wyprodukować niewielką ilość prądu, dlatego też panele składają się najczęściej z kilkudziesięciu lub większej ilości pojedynczych ogniw, w zależności od potrzeb każdego gospodarstwa domowego.

Zalety stosowania paneli fotowoltaicznych i cena ich montażu

Jedną z podstawowych zalet zastosowania tego rozwiązania w swoim domu są spore oszczędności. Jeśli porównać kwotę jaką musielibyśmy wydać na energię elektryczną bez używania paneli fotowoltaicznych z tym ile wydajemy jeśli je zastosujemy, widać naprawdę ogromną różnicę. To prawda, że sam zakup i montaż może trochę kosztować, jednak inwestycja ta szybko się zwróci. Inną korzyścią jest fakt, że ogniwa fotowoltaiczne wykorzystują energię płynącą z natury, dzięki czemu są w pełni ekologicznym środkiem, który nie przyczynia się do zanieczyszczenia środowiska. Poza tym, funkcjonowanie całej instalacji fotowoltaicznej jest całkowicie zautomatyzowane i nie wytwarza żadnych hałasów, czy też szkodliwych odpadów. Po zamontowaniu instalacji możemy więc nawet zapomnieć o jej istnieniu. Sam montaż jest bezproblemowy i nie wywołuje żadnych uszkodzeń dachu. Sama instalacja jest stosunkowo lekka, więc dach nie będzie też zbyt obciążony.

Niewątpliwie wszystkie wspomniane wyżej zalety oraz sposób funkcjonowania, zarówno pojedynczych ogniw fotowoltaicznych, jak i całej instalacji przemawia na korzyść jej montażu i zastosowania nie tylko w domach prywatnych, ale również w innego rodzaju przestrzeniach, zarówno większych, jak i mniejszych.