Aby można było czerpać energię słoneczną prosto ze Słońca, musi ona zostać przetworzona w energię elektryczną o właściwym natężeniu, częstotliwości i napięciu. Proces ten odbywa się dzięki ogniwom fotowoltaicznym. To podstawowy i najmniejszy element paneli fotowoltaicznych. Jak działają ogniwa fotowoltaiczne oraz jaka jest ich budowa?
Ogniwa słoneczne- budowa
Ogniwo fotowoltaiczne, zwane również fotoogniwem oraz ogniwem słonecznym, to półprzewodnik, który przetwarza energię słoneczną w prąd elektryczny. Do ich budowy najczęściej wykorzystywany jest krzem, german oraz selen, ponieważ są to pierwiastki półprzewodzące. Następnie, łączone są w szereg. Dzięki temu powstaje bateria fotowoltaiczna.
Budowa ogniwa fotowoltaicznego jest dość prosta. Są one zbudowane z dwóch warstw półprzewodnika. Na górze, znajduje się powłoka, która jest półprzezroczysta i cienka. Nad nią położona jest powłoka antyrefleksyjna oraz umieszczone są elektrody zbierające (ujemne). Na spodzie znajdują się elektrody przenoszące (dodatnie), w formie metalowej płytki. Obie warstwy są oddzielone od siebie półprzewodnikowym złączem p-n.
Rodzaje ogniw słonecznych
Ogniwa fotowoltaiczne posiadają różne kolory i kształty. Dzielą się one na ogniwa I i II generacji.
Ogniwa I generacji
Są one w większości wykonane z płytek krzemowych. Cechuje je największa żywotność. Dzielą się one na ogniwa monokrystaliczne i polikrystaliczne.
Ogniwa monokrystaliczne wyróżnia większa wydajność, odporność oraz trwałość.
Stosowane są przy mniejszej powierzchni instalacji, ponieważ jest to droższe rozwiązanie.
Ogniwa polikrystaliczne cechuje dobra wydajność, jednak nie taka jak przy zastosowaniu paneli monokrystalicznych. Instalacja jednak jest tańsza, dlatego często stosuje się je przy większych powierzchniach instalacji.
Ogniwa II generacji
Ogniwa słoneczne tej kategorii produkowane są w procesie napylania, naparowywania i epitaksji. Budowane są z mieszaniny miedzi, galu, indu oraz tellurku kadmu. Ich produkcja jest tańsza niż w przypadku ogniw I generacji.
Sposób działania ogniw fotowoltaicznych
Ogniwa łączone są w poszczególne panele fotowoltaiczne, gdzie moc danego panelu zależna jest od ilości i wielkości pojedynczych fotoogniw, z których jest zbudowany. Rolą ogniw fotowoltaicznych jest przetworzenie energii słonecznej w energię elektryczną. Aby mogło to nastąpić, foton pada na płytkę krzemową zawartą w ogniwie. Następnie, elektron zostaje wybity ze swojej pozycji, aby nastąpił przepływ prądu elektrycznego. W ten sposób wytworzony zostaje prąd stały.
W gniazdkach elektrycznych płynie prąd zmienny. Dlatego, aby możliwe było korzystanie z dobrze funkcjonującej instalacji, należy zainstalować inwerter. To podstawowy element każdej instalacji fotowoltaicznej, który odpowiada właśnie za zamianę prądu stałego w zmienny. Popularność zyskują również mikroinwertery, które są rozwiązaniem bardziej nowoczesnym w zaawansowanych instalacjach.
Więcej przeczytasz na: https://www.4sun.eu/blog/panele-fotowoltaiczne/mikroinwerter-czy-inwerter-co-wybrac
Zalety korzystania z ogniw fotowoltaicznych
Ogniwa słoneczne stosowane do produkcji energii elektrycznej są ekologicznym rozwiązaniem. To sposób na generowanie dużych oszczędności. Dzięki zielonej energii, nie jest zanieczyszczane środowisko. Jest to szczególnie ważny aspekt, gdy z każdej strony otacza nas wszechobecny smog.