Fotowoltaika

Ogniwa fotowoltaiczne są urządzeniami służącymi do przekształcania promieniowania słonecznego bezpośrednio w energię elektryczną. Zjawisko to nosi nazwę efektu fotowoltaicznego. Większość ogniw wykonanych jest z krzemu. Budowa każdego z nich składa się z dwóch warstw – pozytywnej (+) i negatywnej (-). To właśnie pomiędzy nimi wytwarzane jest napięcie, co następuje w chwili, gdy na powierzchnię paneli trafiają promienie słoneczne. Pojedyncze urządzenie posiada napięcie nieznacznie wyższe niż 0,5V i 2W mocy, dlatego w celu uzyskania większego napięcia i mocy są one łączone. Połączenie kilku, kilkunastu, a nawet kilkudziesięciu elementów pozwala uzyskać moduł (panel) o napięciu do 50V i mocy dochodzącej do nawet 380W. Coraz bardziej popularne są także panele cienkowarstwowe nowej generacji, które w naszych warunkach mają najlepszy stosunek jakości do ceny.

Ilość możliwej do wytworzenia energii jest uzależniona w największym stopniu od ilości promieniowania słonecznego docierającego do ziemi. Wartość ta jest określana przez kilowatogodziny na metr kwadratowy (kWh/m2). W zestawie podstawowym stosuje się od jednego do kilku paneli wytwarzających elektryczność. Podłącza się je do regulatora zasilania. Jest on odpowiedzialny za ładowanie akumulatorów odpowiednim napięciem oraz nie dopuszczenie do ich przeładowania lub zbyt dużego rozładowania. Do regulatora podłączany jest akumulator. Jego zadaniem jest zgromadzenie wyprodukowanej w dzień energii, po to aby mogła zostać wykorzystania nocą. W celu uzyskania napięcia takiego samego jak napięcie z sieci (230V) należy zastosować odpowiednią przetwornicę. Dzięki niej możliwe będzie przekształcenie napięcia stałego 12V na napięcie przemienne o wartości skutecznej 230V, które występuje powszechnie w domowych gniazdkach.

W Europie fotowoltaika cieszy się uznaniem odbiorców już od wielu lat i można zauważyć coraz większy udział takich systemów w bilansach energetycznych państw europejskich – przede wszystkim w Hiszpanii, Włoszech, Grecji, a nawet w krajach skandynawskich. W Niemczech (zbliżonych do Polski pod względem warunków heliocentrycznych) powstał realizowany przez rząd federalny program miliona dachów pokrytych ogniwami dzięki prostemu systemowi dopłat bezpośrednich do każdego metra kwadratowego panelu.