SKN Elektroenergetyka

www.elen.put.poznan.pl

  • Zwiększ rozmiar czcionki
  • Domyślny  rozmiar czcionki
  • Zmniejsz rozmiar czcionki

Akademia PV: Zasada działania paneli fotowoltaicznych

Email Drukuj PDF

Generacja energii elektrycznej

Panele fotowoltaiczne umożliwiają produkcję energii elektrycznej dzięki tzw. efektowi fotowoltaicznemu. Jest to zjawisko, które powoduje powstawanie siły elektromotorycznej w półprzewodniku. W przypadku ogniw fotowoltaicznych energię elektryczną generują fotony padające na półprzewodnik, z którego są zbudowane ogniwa.


Półprzewodnikami wykorzystywanymi w fotowoltaice, w zależności od technologii, są:
krzem amorficzny,
krzem polikrystaliczny,
krzem krystaliczny,
tellurek kadmu,
halogenki,
barwniki i związki organiczne.

Efekt fotowoltaiczny występuje jednak w każdym półprzewodniku przy charakterystycznym dla danego materiału zakresie długości fal oraz z różną intensywnością.

Po dostarczeniu do półprzewodnika odpowiedniej ilości energii za pomocą fotonów dochodzi do „wybicia” części elektronów z pasma walencyjnego dzięki czemu powstaje tzw. dziura elektronowa, która stanowi nośnik ładunku. Proces ten prowadzi do przemieszczania się elektronów i w konsekwencji produkcji prądu.

Jest to oczywiście daleko idące uproszczenie jednak umożliwia nam wyobrażenie sobie procesów zachodzących w naszych ogniwach. Jak widać cały proces jest nieskomplikowany i zachodzi w oparciu o proste zjawiska fizyczne. Nie mamy tu do czynienia z jakimikolwiek reakcjami chemicznymi, które mogłyby np. powodować emisję szkodliwych substancji.

Sprawność paneli

Efekt fotowoltaiczny niestety cechuje się bardzo niską sprawnością, co przez wielu uznawane jest za piętę achillesową fotowoltaiki. Przeciętne panele fotowoltaiczne faktycznie cechują się sprawnością rzędu kilku procent, która spada pod wpływem wysokich temperatur.

Rodzaj panelu

Sprawność

Spadek wydajności wraz ze wzrostem temperatury

Monokrystaliczny

14-18%

0,42-0,5 %/°C

Polikrystaliczny

14-16%

0,39-0,46 %/°C

CdTe

10-13%

0,2-0,24 %/°C

Amorficzny

6-10%

0,17-0,25 %/C

CIGS i CIS

11-14%

0,32-0,41 %/C

Należy jednak mieć na uwadze, że parametr ten w przypadku większości instalacji przydomowych może być uznawany za drugorzędny. Wynika to z faktu posiadania przez inwestora zazwyczaj dość dużej powierzchni dachu. Dzięki temu, niską jednostkową produkcję energii elektrycznej jesteśmy bez problemu w stanie nadrobić zastosowaniem większej liczby paneli. W tym przypadku najważniejszym parametrem jaki będzie nas interesował jest cena 1 W instalacji fotowoltaicznej opisywanego w [PLN/Wp], a nie faktyczna sprawność paneli.

Budowa paneli

Półprzewodniki to jednak nie jedyne elementy paneli fotowoltaicznych.

Najpopularniejsze na polskim rynku ogniwa poli- i monokrystaliczne zbudowane są
dodatkowo z:

- szyby hartowanej osłaniającej panele od góry,

- ramki zapewniającej im sztywność oraz pozwalające na zastosowanie klem mocujących,

- ochronnej folii EVA oraz PET,

- płyty z tworzywa zabezpieczającej panele od spodu,

- puszki przyłączeniowej pozwalającej na przyłączenie panelu z inwerterem.

Ustawienie paneli

Rodzaj zastosowanej technologii to nie jedyny parametr wpływający na prawidłowe działanie naszej instalacji. Podczas realizacji inwestycji związanej z fotowoltaiką zawsze należy pamiętać o tym, że jednym z najważniejszych czynników wpływających na prawidłową pracę instalacji będzie odpowiednie rozmieszczenie paneli.

Prawidłowo wykonany projekt instalacji powinien zakładać:

- zminimalizowanie ryzyka częstego zacenienia,

- stawienie paneli pod odpowiednim kątem (około 30 stopni),

- ustawienie paneli w kierunku południowym (chodź obecnie spotyka się również ustawienie tzw. „wschód-zachód”).

Pomimo tego, że sam efekt fotowoltaiczny jest zjawiskiem opartym o podstawowe prawa fizyki, do jego okiełznania wymagana jest nie tylko nowoczesna technologia ale również wiedza projektantów i instalatorów.

Zespół EasySolar

Chcesz wiedzieć więcej? Odwiedź portal branżowy o fotowoltaice: www.panele-fotowoltaiczne.pl

Szukasz stażu lub praktyk? Skontaktuj się z nami i dołącz do naszego zespołu! EasySolar ciągle się rozwija, przez co potrzebujemy kreatywnych i uzdolnionych osób. Wyślij swoje CV pod adres: Adres poczty elektronicznej jest chroniony przed robotami spamującymi. W przeglądarce musi być włączona obsługa JavaScript, żeby go zobaczyć.

Poprawiony: niedziela, 29 listopada 2015 18:10  

Liczba gości

Naszą witrynę przegląda teraz 43 gości 

Sonda

Czy obecna sytuacja na wschodzie zagraża Twoim zdaniem bezpieczeństwu energetycznemu w Polsce?
 

Wyszukiwarka