Mechanizm działania paneli fotowoltaicznych

Instalacje fotowoltaiczne produkują darmowy prąd. Najbardziej charakterystycznym elementem każdej instalacji są panele fotowoltaiczne, które składają się z połączonych ze sobą modułów. Zachodzi w nich przemiana energii słonecznej w prąd stały. W poniższym wpisie przedstawiamy zasadę działania paneli fotowoltaicznych.

Na czym polega zjawisko fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne umieszcza się na dachach domów, na gruncie lub na elewacji. Poszczególne moduły zawierają ogniwa, w których zachodzi tzw. zjawisko fotowoltaiczne. Ogniwa pokryte są dwiema warstwami półprzewodnika, zazwyczaj krzemu. Płytka krzemowa składa się z dwóch części: górnej, która ma ładunek ujemny, i dolnej, naładowanej dodatnio. Kiedy światło słoneczne pada na ogniwa, strumień fotonów wymusza ruch elektronów w ogniwie – przemieszczają się one, tworząc tzw. różnicę potencjałów. Konieczne jest zamknięcie obiegu poprzez podłączenie odbiornika energii elektrycznej. Ogniwa produkują prąd stały, który musi zostać przekształcony w prąd zmienny – służy do tego inwerter (falownik).

Najczęściej spotyka się dwa rodzaje modułów fotowoltaicznych:

• monokrystaliczne – wykonane są z jednego kryształu krzemu, dzięki czemu mają gładką powierzchnię. Są bardzo wydajne, co oznacza, że instalację można wyposażyć w mniejszą liczbę modułów. Proces produkcji ogniw tego typu jest skomplikowany, przez co są najdroższą opcją,
• polikrystaliczne – wykonane są z połączonych kryształów krzemu, a ich powierzchnia jest niejednolita. Ogniwa polikrystaliczne cechuje niższa sprawność niż ogniwa monokrystaliczne, jednak cenowo są bardziej przystępne i chętnie wykorzystywane w budynkach mieszkalnych.

Czy opłaca się montować panele fotowoltaiczne w Polsce?

Niektórzy obawiają się, że panele fotowoltaiczne nie mogą w pełni wykorzystać swojego potencjału w polskim klimacie. Ogniwa pracują wtedy, gdy padają na nie promienie słoneczne. Czy zatem opłaca się inwestować w fotowoltaikę, skoro mamy w Polsce tylko kilka prawdziwie ciepłych miesięcy? Odpowiedzią na to pytanie jest możliwość uzyskania statusu prosumenta. Przydomowe instalacje fotowoltaiczne, które zostaną połączone z siecią energetyczną (tzw. on-grid), pozwalają na przesyłanie prądu w dwóch kierunkach – z instalacji do sieci i z powrotem. Oznacza to, że nadmiar energii wyprodukowanej w miesiącach letnich można magazynować w sieci i odebrać ją w miesiącach zimowych. Niezbędnym urządzeniem w instalacjach on-grid jest licznik dwukierunkowy, który kontroluje przepływ prądu. Właściciele instalacji fotowoltaicznych o mocy do 10 kWp mogą odebrać z sieci 80% przekazanej energii. W przypadku instalacji o mocy większej niż 10 kWp odebrać można 70% energii.