Portal biznesowy – Wiadomości / Informacje / Porady
Technologie

Panele fotowoltaiczne – co warto o nich wiedzieć?

panele słoneczne

Panele fotowoltaiczne w Polsce stale zyskują na popularności. Inwestycja w odnawialne źródła energii jest opłacalna z uwagi na rosnące ceny prądu oraz korzyści dla środowiska naturalnego. Przedstawiamy najważniejsze informacje na temat instalacji PV.

Fotowoltaika – czym jest?

Zgodnie z definicją fotowoltaika (PV) to dziedzina nauki i techniki, która zajmuje się przetwarzaniem promieniowania słonecznego w energię elektryczną dzięki wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego.

Potocznie pojęciem fotowoltaika określa się instalację fotowoltaiczną, która służy do pozyskiwania prądu elektrycznego z energii słonecznej. Podstawowymi elementami systemu są: panele słoneczne, inwerter (falownik), optymalizatory oraz konstrukcja nośna. Dzięki temu energia elektryczna, która powstaje w panelach solarnych jest przekształcana przez falownik w prąd zmienny, czyli taki, jaki płynie w gniazdkach w domu.

Budowa paneli fotowoltaicznych

Głównym elementem budowy paneli słonecznych są ogniwa fotowoltaiczne połączone szeregowo i/lub równolegle, które tworzą moduły. Fotoogniwo jest półprzewodnikiem o właściwościach przewodzenia prądu elektrycznego pod wpływem różnych czynników. W praktyce do produkcji paneli fotowoltaicznych wykorzystuje się głównie krzem, który jest najwydajniejszy oraz german i selen.

Ogniwa fotowoltaiczne odpowiadają za przemianę promieniowania słonecznego w energię elektryczną (prąd stały) w wyniku efektu fotowoltaicznego. Stąd ich specjalna budowa. Fotoogniwa składają się z 2 warstw półprzewodników – górnej, absorbującej światło wraz z elektrodą ujemną (krzem typu n) oraz dolnej, przenoszącej w postaci metalowej płytki, która jest elektrodą dodatnią (krzem typu p). Między nimi znajduje się warstwa przejściowa wykonana z krystalicznego krzemu (bariera potencjałów, którą tworzą złącza p-n).

W zależności od typu fotoogniw, wyróżnia się kilka rodzajów paneli fotowoltaicznych, które różnią się materiałem i kształtem, ale zasada ich działania jest taka sama. Najpopularniejsze na rynku są moduły polikrystaliczne i monokrystaliczne wykonane z krzemu. Różnica między nimi wynika z metody przetwarzania półprzewodnika.

Panele polikrystaliczne tworzą jednorodną płytę w kolorze niebieskim, a ogniwa są kwadratowe o wyraźnie zarysowanych kryształach krzemu. Z kolei moduły monokrystaliczne, które cechują się większą wydajnością są czarne, zaś ogniwa krzemu mają zaokrąglone rogi (stąd charakterystyczne jakby kropki na powierzchni).

Jak działają panele fotowoltaiczne?

Wewnątrz ogniw fotowoltaicznych zachodzi zjawisko fizyczne zwane efektem fotoelektrycznym wewnętrznym, który powoduje, że promieniowanie słoneczne przetwarzane jest w prąd stały.

Światło słoneczne, które pada na panele fotowoltaiczne to z fizycznego punktu widzenia strumień fotonów, które zderzają się z elektronami półprzewodnika i przekazują im energię. W efekcie następuje uwolnienie i ruch ładunków elektrycznych w obu warstwach krzemu, zaś w barierze pomiędzy nimi powstaje potencjał energii, który ma postać napięcia elektrycznego. Najprościej mówiąc, powstały prąd jest właśnie ruchem elektronów.

Efektem zjawiska fotowoltaicznego jest prąd stały, który następnie jest przetwarzany za pomocą inwertera w prąd zmienny, czyli taki, który wykorzystywany jest w domu.

Panele fotowoltaiczne – jak dobrać?

Podstawowa zasada przy doborze mocy instalacji fotowoltaicznej mówi, że ilość prądu wyprodukowanego przez PV w ciągu roku nie powinna przekraczać zapotrzebowania danego gospodarstwa domowego na energię w tym okresie.

Moc instalacji elektrycznej dobiera się na podstawie analizy rachunków za prąd z całego roku. Trzeba jednak wziąć pod uwagę ewentualny wzrost zapotrzebowania na energię. W przypadku, gdy w planach są takie inwestycje, jak: zmiana ogrzewania na elektryczne, pompa ciepła, zakup energochłonnych urządzeń (np. klimatyzator) czy nawet samochodu elektrycznego, należy odpowiednio zwiększyć wielkość fotowoltaiki.

Dobieranie mocy instalacji fotowoltaicznej w przypadku nowego domu jest trudniejsze. W takiej sytuacji zwykle zapotrzebowanie na prąd szacuje się na podstawie ilości i rodzaju urządzeń elektrycznych, które będą użytkowane w danym budynku oraz liczby jego mieszkańców.

Gdzie można zakupić instalacje fotowoltaiczne?

Rynek fotowoltaiczny w Polsce prężnie się rozwija, dlatego dostępność instalacji jest coraz powszechniejsza. Panele słoneczne można kupić nawet za pośrednictwem popularnych portali aukcyjnych, zarówno krajowych, jak i zagranicznych. To rozwiązanie ma jednak więcej wad niż zalet, ponieważ zwykle nie otrzymuje się profesjonalnego wsparcia, a montaż instalacji wymaga fachowej wiedzy. Istnieje także możliwość zakupu używanej fotowoltaiki. Jednak jest to dość ryzykowne, gdyż nie ma się pewności, czy system PV jest sprawny i jak długo będzie działać.

Najrozsądniejszym rozwiązaniem jest zakup instalacji fotowoltaicznej u renomowanego i sprawdzonego dystrybutora lub producenta. Wówczas zyskuje się gwarancję niezawodności i doskonałej jakości paneli, ale także fachowe doradztwo i pomoc oraz możliwość zamówienia systemu PV dostosowanego do indywidualnych potrzeb. Warta polecenia jest firma Manitu Solar, która jest dystrybutorem instalacji fotowoltaicznej na terenie Europy.