Fotowoltaika - energia elektryczna ze s³ońca

Odnawialne źródła energii od A do Z
FOTOWOLTAIKA – ENERGIA ELEKTRYCZNA Z ENERGII SŁOŃCA
Nazwa „fotowoltaika” pochodzi od dwóch słów: greckiego „photos”, oznaczającego światło i nazwiska
włoskiego fizyka Aleksandro Volta.
Podstawowym elementem służącym do wytwarzania energii elektrycznej z energii promieniowania
słonecznego jest ogniwo fotowoltaiczne zwane też ogniwem słonecznym, solarem czy fotoogniwem.
Fotoogniwo uformowane jest
w materiale półprzewodnikowym, w którym pod wpływem absorpcji
promieniowania słonecznego powstaje napięcie. Po dołączeniu obciążenia w obwodzie popłynie prąd
elektryczny.
Pojedyncze ogniwo produkuje zazwyczaj pomiędzy 1 a 2 W, co jest niewystarczające dla większości
zastosowań. Dla uzyskania większych napięć lub prądów ogniwa łączone są szeregowo lub równolegle
tworząc moduł fotowoltaiczny. System fotowoltaiczny składa się z modułów, paneli lub kolektorów
fotowoltaicznych, oraz elementów dostosowujących wytwarzany w ogniwach prąd stały do potrzeb
zasilanych urządzeń. Gdy system jest przewidziany do dostarczania energii elektrycznej w nocy, konieczne
jest stosowanie odpowiedniego systemu magazynowania energii (akumulator) wyprodukowanej ciągu dnia.
Jeżeli system zasila urządzenie stałoprądowe potrzebny jest kontroler napięcia. Do zasilania z systemu
fotowoltaicznego urządzeń zmiennoprądowych konieczne jest użycie falownika. Potrzebna jest także
odpowiednia konstrukcja kierująca moduły lub panele w kierunku Słońca oraz zabezpieczająca przed
kradzieżą.
Czas życia modułów fotowoltaicznych szacuje się przynajmniej na 20 - 30 lat., natomiast czas zwrotu
kosztów waha się od 2 do 6 lat w zależności od regionu i klimatu.
Najlepsze moduły konstruowane są do zastosowań kosmicznych mają sprawności powyżej 20% i zawierają
ogniwa słoneczne z arsenku galu o sprawnościach dochodzących do 30%.
W Polsce coraz częściej możemy zobaczyć systemy baterii słonecznych na dachach budynków firm,
budynków użyteczności publicznej i domów jednorodzinnych. Ogniwa fotowoltaiczne są obecnie
powszechnie stosowane wszędzie tam gdzie niemożliwe jest doprowadzenie linii energetycznej, ze
względów ekonomicznych (darmowa energia) lub ochrony środowiska naturalnego. Znalazły zastosowanie
np: w zegarkach, kalkulatorach, odbiornikach radiowych, latarniach, szyldach reklamowych, do zasilania
radiowo-telekomunikacyjnych stacji przekaźnikowych, w telefonii komórkowej, znaków drogowych, satelitów,
urządzeń ochrony pastwisk i lasów, w autonomicznych systemach zasilających na przyczepach
kempingowych czy do zasilania odosobnionych stacji meteorologicznych. Ostatnim osiągnięciem w tej
dziedzinie jest wytworzenie półprzezroczystego modułu, który może być używany jako okno w budynkach.
Obecnie w każdym hipermarkecie możemy kupić niewielkie fotoogniwa do oświetlenia alejek ogrodowych
które powszechnie możemy zaobserwować spacerując
wieczorem po alejkach osiedli domków
jednorodzinnych. Zapewne już wkrótce i ta technologia stanie się powszechna i ogólnie dostępna.
Już za dwa tygodnie napiszemy o pompach ciepła, czyli jak ogrzewać pomieszczenia ciepłem
pobieranym z otoczenia.
Roman Głaz