Jak działają ogniwa fotowoltaiczne?

Odnawialne źródła energii elektrycznej są w dzisiejszych czasach niezwykle pożądanym i eksplorowanym na szeroką skalę zjawiskiem. Do jednego z najbardziej popularnych sposobów pozyskiwania prądu należą ogniwa fotowoltaiczne, czyli nic innego, jak dobrze nam wszystkim znane panele słoneczne. W poniższym tekście przedstawimy ich działanie. Zapraszamy do lektury!

Czym tak naprawdę są ogniwa fotowoltaiczne?

Ogniwa fotowoltaiczne zbudowane są z materiału półprzewodnikowego, którym najczęściej jest krzem. Występuje on w trzech postaciach różniących się między sobą stopniem ustrukturalizowania, od których zależy wydajność i sprawność danych ogniw fotowoltaicznych. Panele słoneczne, z którymi najczęściej spotykamy się na co dzień z pewnością wykonane są z krzemu mono lub polikrystalicznego. Pierwsza odmiana jest jednak dużo droższa, z czym oczywiście wiąże się największa wydajność w przetwarzaniu energii. Panele tego typu przetwarzają od 15-19% energii słonecznej padającej na 1m2 powierzchni ogniwa, podczas gdy panele zbudowane z krzemu polikrystalicznego 15-16%. Najmniej sprawne ogniwa wykonane z krzemu amorficznego są w stanie przetworzyć jedynie od 9 do maksymalnie 14% energii. Pod wpływem dostarczonej energii krzem, będący dotychczas nieprzewodzącym prądu izolatorem staje się przewodnikiem. To właśnie w ogniwach fotowoltaicznych zachodzi zjawisko fotowoltaiczne i energia pochodząca ze słońca zostaje przekształcona w prąd stały.

Co dalej? – Jak prąd trafia do domowych gniazdek?

Z paneli prąd przekazywany jest do inwertera fotowoltaicznego, nazywanego zazwyczaj falownikiem. Jest on niezbędnym elementem każdej tego typu instalacji i to właśnie on odpowiada za przekonwertowanie prądu stałego w zmienny, czyli taki, jaki znajdziemy w naszych gniazdkach. Falownik dokonuje także stałych analiz i dopasowuje parametry generowanego prądu do tych, charakteryzujących sieć domową. Dla zapewnienia bezpieczeństwa jest on zaprojektowany w ten sposób, by w razie wystąpienia ewentualnych awarii i trudności ulec samoistnemu wyłączeniu.