Mówiąc o energii słonecznej powszechnie rozumie się energię elektryczną lub cieplną pozyskiwaną dzięki wykorzystaniu promieni słonecznych, które na co dzień oddziałują na Ziemię. Energia, jaką słońce promieniuje na naszą planetę, jest ogromna, nawet jeśli częściowo jest pochłaniana przez atmosferę, a częściowo odbijana przez chmury. Oprócz pochłaniania pewnego procentu promieniowania, atmosfera modyfikuje i zmienia swoje widmo, ale promieniowanie słoneczne, które dociera do Ziemi, determinuje proces fotosyntezy chlorofilu i umożliwia życie zwierzętom i roślinom.
Biorąc pod uwagę potencjał energetyczny, który każdego dnia wylewa się na powierzchnię ziemi, zbadano kilka metod jego wykorzystania. Oczywiście, właśnie ze względu na rozproszenie i rozległość powierzchni Ziemi nie da się w użyteczny sposób przetworzyć całej energii otrzymanej od słońca. Jednak różne technologie, np. panele fotowoltaiczne, zapewniają doskonałe wyniki, zarówno pod względem wydajności, jak i środowiska.
Ilość energii słonecznej, która dociera do ziemi jest ogromna. Około dziesięć tysięcy razy większa niż cała energia zużywana przez ludzkość jako całość.
Działanie paneli fotowoltaicznych
Panele, a raczej moduły fotowoltaiczne służą do bezpośredniego przekształcania światła w energię elektryczną i składają się z ogniw stworzonych z różnych materiałów. Konwersja energii odbywa się za pomocą efektu fotoelektrycznego wewnątrz ogniwa i nie obejmuje żadnych ruchomych części mechanicznych, co daje im dużą niezawodność. Do tej pory większość produkowanych ogniw fotowoltaicznych to krzem (jeden z najpopularniejszych materiałów na ziemi).
Z czego składają się panele fotowoltaiczne?
Oprócz krzemu, który występuje w trzech różnych warstwach: monokrystalicznej, polikrystalicznej i amorficznej, stosowane są inne materiały, takie jak: diselen indowy i miedziowy (ogniwa zwane CIS), diselen indowo-miedziany i galowy (ogniwa zwane CIGS), telorek kadmu ( komórki zwane CdTe).
Różnice między różnymi typami można zidentyfikować w różnych wydajnościach konwersji fotowoltaicznej, kosztach produkcji i czasie zwrotu. W jednym systemie moduły są umieszczone obok siebie i połączone szeregowo ze sobą, tworząc grupy zwane łańcuchami, które są następnie umieszczane równolegle, tworząc pole fotowoltaiczne.
System fotowoltaiki
Systemy mogą być odizolowane od sieci elektrycznej, takie jak niektóre schroniska górskie, systemy pompowania wody, systemy sygnalizacji drogowej itp. lub mogą być podłączone do sieci.
Aby je podłączyć należy zamienić prąd stały wytwarzany przez moduły na prąd zmienny bardzo podobny do tego, który jest używany w naszych domach, transformacja ta odbywa się za pomocą falownika.
W systemie fotowoltaicznym znajduje się również urządzenie (zwykle wewnątrz falownika), które służy do sprawdzania, czy nie ma awarii i które umożliwia podłączenie systemu do lokalnej sieci energetycznej.