Fotowoltaika – co to takiego?
Termin fotowoltaika oznacza gałąź nauki, która zajmuje się pozyskiwaniem energii z promieniowania słonecznego, będącego jednym z odnawialnych źródeł energii, w skrócie OZE. Terminu tego używa się jednak także do określenia instalacji fotowoltaicznej, która wykorzystywana jest do produkcji energii elektrycznej. Gospodarstwa domowe wyposażone w instalację fotowoltaiczną same produkują prąd. Jest to rozwiązanie ekonomiczne i ekologiczne, nie tylko pozwala obniżyć koszty ogrzania domu czy podgrzania wody, ale nie obciąża przy tym środowiska.
Jak działa fotowoltaika?
Instalacja fotowoltaiczna sprawia, że prąd wyprodukowany z energii słonecznej, trafia do naszych gniazdek, aby mogło się tak zadziać, potrzeba kilku elementów: paneli fotowoltaicznych, które umieszczamy w dobrze nasłonecznionym miejscu (bardzo często na dachach, ale mogę być też umieszczone w innych miejscach, ważne jest ich ustawienie względem słońca), licznik dwukierunkowy, który mierzy przepływ prądu i pozwala na rozliczenie energii, którą pobieramy z którą wytwarzamy oraz falownika, który przekształca prąd stały (bo taki produkują panele) na prąd zmienny, który płynie w naszych gniazdkach i jest wykorzystywany do zasilania urządzeń elektrycznych. Wspomniane panele są niezwykle ważnym elementem instalacji, to właśnie one odpowiadają za przemianę promieniowania słonecznego na prąd.
Ogniwa w instalacjach montowanych w domach jednorodzinnych najczęściej zbudowane są z krzemu, dzielimy je na monokrystaliczne (o uporządkowanej strukturze wewnętrznej, dzięki czemu charakteryzują się dużą sprawnością, przekłada się to jednak na wyższą cenę) oraz polikrystaliczne (o nieco niższej sprawności, ale też niższej cenie).
Zjawisko fotowoltaiczne
Efekt fotowoltaiczny to zjawisko, które ma miejsce w półprzewodniku, z którego wykonane są panele (najczęściej jest to krzem), pod wpływem promieni słonecznych. Skutkiem tego jest wytworzenia energii. Instalacja posiada także element zwany falownikiem, w falowniku prąd stały zamieniany jest na prąd zmienny, czyli taki, jaki płynie w naszych instalacjach. Dzięki zjawisku fotowoltaicznemu wytwarzany jest prąd, z którego możemy korzystać w naszych gospodarstwach domowych.
Ogniwa fotowoltaiczne
Ogniwa fotowoltaiczne to podstawowe i najmniejsze elementy, z których zbudowane są panele fotowoltaiczne, nazywane inaczej fotoogniwami lub ogniwami słonecznymi. Mają one właściwości półprzewodników – są to substancje zachowujące się w pewnych warunkach tak jak dielektryk, czyli przedmiot nie przewodzący prądu elektrycznego, a w pewnym zakresie półprzewodnik staje się przewodnikiem, czyli posiada małą oporność i wolne elektrony, które umożliwiają przepływ prądu elektrycznego.
W ramach ciekawostki można dodać, że ogniwa fotowoltaiczne wykorzystywane są do budowy nowych typów kalkulatorów, zegarków, radioodbiorników, a nawet niektórych zabawek.
Panele fotowoltaiczne
Panele fotowoltaiczne to ta część instalacji fotowoltaicznej, którą wszyscy mamy okazję widywać. Są to panele złożone z ogniw, umieszcza się je w dobrze nasłonecznionym miejscu bardzo często na dachach domów lub budynków gospodarczych, czasem także na gruncie. Najważniejsze jest bowiem ich ustawienie względem światła. To właśnie panele “wyłapują” energię ze słońca, dzięki nim powstaje prąd.
Niewykorzystana energia
Zdarza się, że za pomocą fotowoltaiki produkujemy więcej energii niż jesteśmy w stanie zużyć, w takiej sytuacji niewykorzystana energia trafia do sieci elektrycznej, a użytkownik może z niej skorzystać później, wykorzystując jej nawet 70-80 proc. Stajemy się wtedy prosumentem, prosument to producent energii elektrycznej z odnawialnych źródeł, który wykorzystuje ją na potrzeby własne, a nadwyżki oddaje do sieci energetycznej. Nie musi mieć baterii do magazynowania prądu, ponieważ posiada magazyn energii u operatora. Taka sytuacja jest korzystna, ponieważ w miesiącach wiosenno-letnich oddaje nadwyżki wyprodukowanej energii do sieci i odbiera ją w miesiącach jesienno-zimowych.