Ogniwa fotowoltaiczne – czym są i gdzie się je stosuje?

Niektórzy z nas chcą żyć bardziej ekologicznie, dlatego zmieniamy wiele w naszym życiu. Sprawy te nie ominęły również pozyskiwania energii. W związku z tym coraz większą popularnością cieszy się energia odnawialna. Jednym ze źródeł takiej energii jest słońce. Wykorzystywanie energii odnawialnej, która pochodzi od słońca możliwe jest dzięki zjawisku fotowoltaicznemu. Aby możliwe było zajście tego zjawiska konieczne jest użycie paneli fotowoltaicznych. Czym one są, jak działają oraz jakie są ich główne zastosowania?

Czym są i jak działają panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne to urządzenia, dzięki którym możliwa jest zmiana naturalnej energii pochodzącej ze słońca w energię elektryczną. Przebieg tego procesu jest możliwy, dzięki użyciu specyficznego złącza p-n. Jest to złącze półprzewodników, które charakteryzują się różnymi typami przewodnictwa – dodatnim i ujemnym. Do ogniw fotowoltaicznych docierają fotony promieniowania słonecznego które mają większą energię od szerokości przerwy energetycznej ogniwa fotowoltaicznego. To powoduje, że elektrony i dziury elektronowe przemieszczają się pomiędzy obszarami n i p półprzewodnika. Przemieszczanie się ładunków elektrycznych w sposób cykliczny powoduje wzrost różnicy potencjałów, czyli napięcia elektrycznego. Wykorzystywane obecnie panele fotowoltaiczne najczęściej produkowane są z krzemu, selenu i germanu.

Wykorzystywanie ogniw fotowoltaicznych daje możliwość zarówno wytwarzania darmowej energii elektrycznej, jak ciepła. Ilość energii, którą produkuje dany system fotowoltaiczny, w głównej mierze uzależniona jest od natężenia promieniowania słonecznego, które dociera do powierzchni ziemi. Wartość wytworzonej przez system energii elektrycznej podaje się w kilowatogodzinach na metra kwadratowy (kWh/m2).

Najważniejszym elementem całej instalacji są moduły fotowoltaiczne. To właśnie one mają możliwość przetwarzania energii słonecznej w energię elektryczną. Powstały w ten sposób stały prąd zostaje zmieniony przez falownik w prąd zmienny. W zależności od ilości wyprodukowanej energii, może ona zostać w całości wykorzystana w gospodarstwie domowym lub firmie oraz istnieje możliwość odsprzedania jej do sieci.

Panele fotowoltaiczne – gdzie mają zastosowanie?

Panele fotowoltaiczne wykorzystywane są w najróżniejszych urządzeniach, z których korzystamy każdego dnia. Przykładem mogą być zegarki, czy kalkulatory. Poza tym ogniwa fotowoltaiczne, oferowane m.in. przez firmę Basmac, znajdują zastosowanie w lampach ogrodowych, w oświetleniu znaków drogowych, a także wspomagają sygnalizację świetlną. Jednakże jeśli chodzi o większe odpowiedniki paneli fotowoltaicznych, urządzenia te stosuje się je m.in. w elektrowniach słonecznych. Ogniwa te wykorzystuje się również w stacjach orbitalnych i w satelitach.

Panele fotowoltaiczne mają również zastosowanie w nowoczesnych samochodach, które posiadają napęd hybrydowy. Urządzenia te przydatne są także do doładowywania akumulatorów w dzień, by możliwe było energii nocą na jachtach, kempingach, czy w domach jednorodzinnych.