Aktywna energia
słoneczna wykorzystuje panele solarne do przekształcania światła słonecznego w energię elektryczną.
Zalety tego systemu są oczywiste. Energia słońca jest nieskończona (przynajmniej przez następne 5
miliardów lat, dawaj lub bierz).
Dodatkowo
fotowoltaika:
- dostarcza czystej energii,
- brak emisji gazów cieplarnianych
i może zaoszczędzić pieniądze na rachunkach za energię
elektryczną.
Ogniwa fotowoltaiczne są bardzo ekologicznym rozwiązaniem.
Panele słoneczne nie mają ruchomych części. Stanowią część kompletnego systemu stacjonarnego.
Nagromadzenie kurzu na ekranie może zmniejszyć ilość energii elektrycznej generowanej przez system
nawet o 7 procent. Lokalizacja ma duży wpływ na efektywność wykorzystania energii słonecznej.
Osiągnięcie maksymalnej wydajności może oznaczać przycinanie lub usuwanie drzew z obszaru. Jeśli
twój dom jest otoczony wysokimi budynkami, które zasłaniają słońce z dachu, jest to znacznie większy
problem.
Jak to
działa?
Panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną za pomocą
ogniw słonecznych. Proces polega na bezpośredniej zamianie promieniowania słonecznego na energię
elektryczną za pomocą specjalnych elementów półprzewodnikowych - konwektorów fotowoltaicznych (PEC).
Jego fizyczną podstawą jest zjawisko efektu fotoelektrycznego - "wyrywania" elektronów z
materii (krzemu) pod działaniem cząstek światła (fotonów) o wymaganej energii (długości fali).
Zasada tego efektu polega na tym, że strumień fotonów uderzających w strukturę półprzewodnika ze
złączem PN podnosi elektron. W ten sposób powstają dwa nośniki prądu elektrycznego. Ogniwa słoneczne
(PVC) składają się z dwóch warstw. Górna warstwa krzemu to półprzewodnik typu N (przewodzenie przez
elektrony), dolna warstwa krzemu to półprzewodnik typu P. Jeśli elektron wniknie w bezpośrednie
sąsiedztwo złącza PN, następuje efekt fotoelektryczny, a uwolnione elektrony zaczynają przechodzić
do górnej warstwy ogniwa słonecznego. Elektrony w dolnej warstwie pierwiastka zaczynają przenosić
się z jednego atomu na drugi, wypełniając puste przestrzenie. Wolne elektrony w górnej warstwie są
usuwane z elementu do obwodu elektrycznego, w którym jest zbudowany. W ten sposób uzyskujemy
przyjazną dla środowiska energię elektryczną bez wykorzystywania do jej produkcji surowców. W celu
zwiększenia mocy zainstalowanej ogniwa słoneczne są zwykle łączone w moduły - panele słoneczne.
Posiadają modułową budowę, która pozwala na tworzenie paneli słonecznych o różnej pojemności. W
zależności od liczby ogniw słonecznych, ich wielkości oraz zastosowanej technologii tworzone są
moduły o różnych parametrach i charakterystyce.
Koszty
Aby wygenerować energie
elektryczną ze słońca, należy użyć gotowego modułu słonecznego, który składa się z kilku (zwykle 36,
60 lub 72) ogniw słonecznych. Sam koszt jest tu uzależniony od naszych potrzeb. Nowoczesne
technologie pozwalają na tworzenie modułów słonecznych o żywotności powyżej 25 lat, po których moc
modułu słonecznego spada średnio o 20% nominalnej. Aby uzyskać bardzo przybliżone oszacowanie
wymaganego systemu, spójrz na rachunek za prąd i dowiedz się, ile kWh zużywasz dziennie. Przeciętny
dom zużywa około 900 kWh miesięcznie lub około 30 kWh dziennie. Pomnóż to przez 0,25. Otrzymujemy
7,5, więc potrzebujemy systemu 7,5 kW. Typowy panel słoneczny generuje do 120 watów lub 0,12 kW
dziennie. Aby zapewnić 7,5 kW, potrzebujesz około 62 paneli. Jeden panel może mieć około 142 na 64
centymetry, więc 62 paneli.
