Co to jest fotowoltaika?

Słowo “fotowoltaika” (z języka angielskiego “photovoltaics”) zostało wspomniane po raz pierwszy około 1890 roku. Nazwa pochodzi od dwóch słów, a mianowicie: “photo” – czyli światło oraz “volt” czyli jednostka pomiaru napięcia. Skrót PV używany jest zamiennie z pełną nazwą.

Fotowoltaika oznacza zatem światło-energię elektryczną, która dokładnie opisuje sposób działania materiałów i urządzeń fotowoltaicznych. Ta szybko rozwijająca się technologia zielonej energii to metoda bezpośredniego przekształcania naszego najobfitszego zasobu energii odnawialnej czyli promieniowania słonecznego, w elektryczność. Szybki rozwój technologiczny w ciągu ostatnich 20 lat w połączeniu z gwałtownym spadkiem kosztów otworzył drogę do wdrażania instalacji fotowoltaicznych na dużą skalę. Produkcja i instalacja modułów fotowoltaicznych  jest obecnie jedną z najszybciej rozwijających się gałęzi przemysłu na świecie.

Dobrze znanym przykładem fotowoltaiki są kalkulatory zasilane energią słoneczną, które wykorzystują małe ogniwo fotowoltaiczne do zasilania kalkulatora. 

Jak działa fotowoltaika

Ogniwa fotowoltaiczne, z których składają się moduły fotowoltaiczne wykonane są z materiałów półprzewodnikowych, używanych również do produkcji mikroelektroniki. Absorbują one fotony emitowane przez słońce i umożliwiają przepływ elektronów. Jednak aby wytworzyć prąd elektryczny, elektrony muszą płynąć w tym samym kierunku. Osiąga się to za pomocą dwóch rodzajów krzemu. Warstwa krzemu wystawiona na słońce jest domieszkowana atomami fosforu, który ma o jeden więcej elektron niż krzem, natomiast druga strona jest domieszkowana atomami boru, który ma o jeden mniej elektronu. Powstała powierzchnia działa podobnie jak bateria: warstwa, która ma nadmiar elektronów, staje się biegunem ujemnym, a strona z deficytem elektronów staje się biegunem dodatnim. Pole elektryczne powstaje na styku dwóch warstw.

Gdy elektrony są wzbudzane przez fotony, przenoszone są one przez pole elektryczne na stronę ujemną, podczas gdy dziury dryfują na stronę dodatnią. Elektrony i dziury są kierowane do styków elektrycznych zastosowanych po obu stronach. Następnie przepływają do obwodu zewnętrznego w postaci energii elektrycznej.

Fotowoltaika a kolektory słoneczne 

Chociaż czasami moduły fotowoltaiczne mylone są z kolektorami słonecznymi, ich zasada działania jest zupełnie inna. Kolektory słoneczne to systemy używane przede wszystkim do aktywnego ogrzewania i umożliwiają podgrzewanie wody do użytku osobistego. Te kolektory są zazwyczaj montowane na dachu i muszą być bardzo solidne, ponieważ są narażone na różne warunki pogodowe.

Zastosowanie kolektorów słonecznych stanowi alternatywę dla tradycyjnego podgrzewania wody użytkowej za pomocą podgrzewacza wody. W ten sposób potencjalnie możemy zmniejszyć koszty energii w miarę upływu czasu.

Istnieje wiele różnych typów kolektorów słonecznych, ale wszystkie z nich są zbudowane z myślą o tym samym podstawowym założeniu. Najprostsze z tych urządzeń wykorzystuje czarne tworzywo otaczające rury, przez które przepływa woda. Czarne tworzywo bardzo dobrze pochłania promieniowanie słoneczne, nagrzewając się i tym samym grzejąc otaczającą go wodę.

Fotowoltaika natomiast, działa w inny sposób gdyż wykorzystywana jest do wytwarzania energii elektrycznej, a nie ciepła. Co więcej, w przeciwieństwie do ogólnej myśli, fotowoltaiczne ogniwa słoneczne niekoniecznie wykorzystują bezpośrednie światło słoneczne do działania. Zaledwie trochę światła wystarczy aby umożliwić działanie systemu. Dlatego inwestycja w panele fotowoltaiczne zapewnia nam energię elektryczną nie tylko w długie i słoneczne letnie dni, ale także w te pochmurne, np. w miesiącach zimowych czy jesiennych. Prawdą jest jednak, że wydajność paneli fotowoltaicznych jest wprost proporcjonalna do ilości otrzymywanego przez nie światła, dlatego im większe natężenie promieniowania słonecznego, tym lepiej.

Zalety fotowoltaiki 

Na świecie rośnie rewolucja w dziedzinie zielonej energii, a energia słoneczna zajmuje wiodącą pozycję w ogólnych źródłach energii odnawialnej. Moduły fotowoltaiczne są niewątpliwie doskonałą innowacją w wytwarzaniu energii słonecznej. Istnieją niezliczone zalety ogniw fotowoltaicznych, takie jak np.

• Przystępność cenowa inwestycji 
• Ekologiczność 
• Oszczędność pieniędzy na rachunkach za prąd
• Odporność i niezawodność dostaw energii elektrycznej
• Niezależność
• Długoterminowa gwarancja i niskie koszty konserwacji

Energia słoneczna jest niewyczerpanym zasobem, przyjaznym dla środowiska i jednym z najczystszych źródeł energii. Nasza planeta otrzymuje ogromne ilości energii słonecznej każdego dnia ze słońca. Badania pokazują, że w ciągu godziny słońce emituje wystarczającą ilość energii do pokrycia rocznego zapotrzebowania ziemskiego. Jednak intensywność i ilość światła słonecznego zależy od pory dnia i lokalizacji. Warunki klimatyczne i pogodowe wpływają na dostępność dziennego światła słonecznego. Fotowoltaika może wytwarzać energię nawet w pochmurne dni.

Zastosowanie ogniw fotowoltaicznych może wahać się od systemów dostarczających niewielkie ilości energii elektrycznej do urządzeń takich jak zegarki i kalkulatory, aż po ogromne systemy wytwarzające znaczną ilość energii elektrycznej, z której korzystają setki domów.

Jeśli wzbudziliśmy Twoje zainteresowanie fotowoltaiką, ale czujesz się zdezorientowany wszystkimi szczegółami, na które należy zwrócić uwagę, chętnie Ci pomożemy. Nasza obsługa jest prosta i bez żadnych zobowiązań! Zacznij od niewiążącej darmowej wyceny instalacji fotowoltaicznej odpowiadającej Twoim potrzebom. Alternatywnie, możesz również skontaktować się z nami telefonicznie, a odpowiemy na wszelkie pytania.