Budowa i działanie instalacji fotowoltaicznej
Jak działa instalacja fotowoltaiczna?
Instalacja fotowoltaiczna pozwala wykorzystać energię promieniowania słonecznego (światła) do wytwarzania energii elektrycznej. Proces wykorzystuje cechę półprzewodników, jaką jest wrażliwość na bombardowanie fotonami (cząsteczkami światła). W odpowiednio naświetlonych półprzewodnikach następuje przemieszczenie się elektronów, co oznacza powstanie napięcia elektrycznego. Instalacja fotowoltaiczna korzysta z tego napięcia do generowania prądu stałego lub zmiennego.
By instalacja fotowoltaiczna mogła generować prąd, panele muszą zostać wystawione bezpośrednio na fale świetlne, czy w większości wypadków skierowane jak najbardziej w stronę słońca.
Z czego składa się instalacja fotowoltaiczna?
Najmniejszym elementem instalacji fotowoltaicznej jest ogniwo fotowoltaiczne (słoneczne). Jest to najmniejsza “pojedyncza komórka” zdolna do absorpcji energii słonecznej i generowania napięcia elektrycznego. Popularnie wykorzystywane ogniwa słoneczne mogą mieć napięcie nominalne ok 0,5 wolta. Potencjalnie możliwe jest stworzenie znacznie silniejszych lub słabszych ogniw, ale ich użyteczność jest ograniczona.
Ogniwa łączy się w moduły. Można wykorzystać połączenie równoległe, szeregowe lub hybrydowe, które jest najbardziej popularne. Przeciętnie 60 ogniw składa się na typowy moduł fotowoltaiczny używany w popularnych modelach paneli. Przeważnie moduły ogniw I generacji są w kształcie kwadratowych lub prostokątnych płytek.
Moduły łączy się w panele. W powszechnym użytku są panele o ustandaryzowanej wielkości 100 na 165 cm (±1 cm), które są dosyć proste w montażu. Na zamówienie mogą być produkowane panele o niemal dowolnym kształcie. Dodatkowo panele zabezpieczane są folią ochronną.
Same panele muszą zostać połączone przez przetwornicę z siecią energetyczną lub akumulatorem, który będą ładować. Dlatego instalacja fotowoltaiczna składa się także z okablowania i innych elementów typowych dla instalacji elektrycznych jak choćby bezpieczniki.