Z jakich elementów zbudowane są panele fotowoltaiczne?

Fotowoltaika zaliczana jest do odnawialnych źródeł energii. Jest czystą i ekologiczną metodą uzyskiwania energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Wszystko na to wskazuje, że ta zielona energia odgrywać będzie coraz większą rolę w bezemisyjnej produkcji prądu elektrycznego, przede wszystkim dlatego, że nie jest obarczona negatywnymi oddziaływaniami na środowisko naturalne, jak ma to miejsce przy tradycyjnych źródłach energii. Warto więc przyjrzeć się działaniu instalacji fotowoltaicznej i poznać budowę paneli.

Czym jest fotowoltaika i jakie ma zalety w kilku słowach?

Największym źródłem energii dostępnym na naszej planecie jest promieniowanie słoneczne. Już w połowie zeszłego wieku rozpoczęto pracę nad budową instalacji zdolnych do zamiany energii słońca w prąd elektryczny. W ten sposób powstało ogniwo fotowoltaiczne. Wiele lat doświadczeń i pracy nad nowymi rozwiązaniami doprowadziło w ostatnich latach do powstania nowoczesnych paneli fotowoltaicznych.

Najnowsze osiągnięcia w dziedzinie fotowoltaiki sprawiły, że instalacje te są wyjątkowo wydajne, niezawodne oraz niewymagające obsługi przez wiele lata. Najważniejszą jednak ich zaletą jest produkcja darmowego prądu elektrycznego. Pozwala to na znaczne oszczędności w budżetach domowych oraz ma duże znaczenie proekologiczne.

Jak jest zbudowana instalacja fotowoltaiczna i jak działa?

Instalacje fotowoltaiczne składają się z paneli fotowoltaicznych, inwertera, czyli falownika oraz z licznika zużycia i produkcji energii, a także okablowania. Panele montuje się najczęściej na dachach budynków lub specjalnych konstrukcjach, w miejscach najbardziej wyeksponowanych na promieniowanie słoneczne. Panele zamieniają energię słoneczną na energię elektryczną, wykorzystując zjawisko fotowoltaiczne.

„Fotony, które są częścią promieniowania elektromagnetycznego słońca – wyjaśnia specjalista od montażu instalacji fotowoltaicznych z firmy A-ONE Group Solution – uderzają w ogniwo fotowoltaiczne i przekazują swoją energię. Dzięki niej w półprzewodniku, z którego zbudowane jest ogniwo, tworzy się prąd elektryczny. Jest to prąd stały. Trafia on do falowników, których zadaniem jest jego zamiana na prąd zmienny, odpowiadający parametrom wymaganym w sieci energetycznej. Specjalne liczniki rejestrują prąd zużyty przez właściciela instalacji oraz energię przekazaną do operatora systemu dystrybucji”.

Budowa panelu – prostota i efektywność

Panele fotowoltaiczne to płaskie elementy o proporcjach prostokąta. Każdy z nich składa się z pojedynczych ogniw fotowoltaicznych połączonych równolegle lub szeregowo. Mają one właściwości półprzewodników i najczęściej zbudowane są z takich pierwiastków jak krzem, german lub selen. Płytka ogniwa zbudowana jest z dwóch warstw oddzielonych warstwą graniczną. Górna warstwa ogniwa, przyjmująca promieniowanie jest tak domieszkowana, by mieć nadmiar elektronów, natomiast warstwa dolna, tak by wykazywać ich niedobór. W takim układzie w obszarze granicznym tworzy się pole elektryczne, konieczne do wytworzenia różnicy potencjałów, czyli prądu elektrycznego.

Od góry i od dołu moduły są laminowane przezroczystą folią EVA. Zapewnia to dużą szczelność, dzięki czemu ogniwa pozostają w próżni. Hartowana szyba o grubości 3 do 4 mm chroni panele przed uszkodzeniami, a jednocześnie absorbuje promienie. Ograniczanie promieniowania odbitego zmniejsza straty energii i zwiększa wydajność ogniw. Uzyskuje się to dzięki specjalny warstwom przeciwodblaskowym pokrywającym szybę lub specjalnemu teksturowaniu powierzchni. Dół panelu uszczelniony jest specjalną folią typu „backsheet”. Cała konstrukcja modułu osadzona zostaje w sztywnej ramie z aluminium, co zapewnia łatwe i bezpieczne mocowania paneli solarnych na dachach lub specjalnych konstrukcjach. Do łączenia modułów w szeregi służą puszki przyłączeniowe, wyposażone również w specjalne diody bocznikowe. Ich zadaniem jest zabezpieczenia panelu przed przegrzaniem.

Budowa panelu fotowoltaicznego jest zwarta i zapewnia skuteczne funkcjonowanie przez wiele lat. Warto jednak przed podjęciem decyzji o budowie fotowoltaiki wybrać rzetelną i doświadczoną firmę, która profesjonalnie zaprojektuje i wykona instalację solarną.