Budujemy Dom

W jaki sposób działają ogniwa fotowoltaiczne?

Artykuł na: 4-5 minut

Odpowiedź eksperta: Energetyka słoneczna stanowi jedną z najbardziej obiecujących gałęzi odnawialnych źródeł energii. Do spożytkowania energii cieplnej służą kolektory słoneczne, natomiast ogniwa fotowoltaiczne do bezpośredniej przemiany energii słonecznej w elektryczną.

W jaki sposób działają ogniwa fotowoltaiczne?

Jest to możliwe dzięki tzw. zjawisku fotoelektrycznemu – światło (promieniowanie elektromagnetyczne), działając na ciało stałe, wywołuje siłę elektromotoryczną, ta z kolei powoduje przepływ prądu w obwodzie elektrycznym. Urządzenia wykorzystujące ten proces to złącza półprzewodnikowe, nazywane ogniwami fotowoltaicznymi lub fotoogniwami.

 

Ogniwa fotowoltaiczne powszechnie zasilają mniejsze urządzenia, takie jak kalkulatory, światła drogowe, boje sygnalizacyjne, a nawet urządzenia należące do zaawansowanej techniki kosmicznej. Dzięki obniżce cen ogniw, coraz popularniejsze staje się inwestowanie w małe systemy fotowoltaiczne, wspomagające zasilanie w domach jednorodzinnych i budynkach użyteczności publicznej.

 

Najważniejszą składową typowego ogniwa fotowoltaicznego jest krzem krystaliczny – zastosowanie tego pierwiastka umożliwia uzyskanie relatywnie wysokiej sprawności zmiany energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną. W budowie każdego ogniwa wyróżniamy dwie warstwy półprzewodnika – typu "p" oraz typu "n" (rys.). Zamknięcie obwodu elektrycznego powoduje przepływ prądu pod wpływem działania promieniowania słonecznego.

 

Z reguły na pojedynczym ogniwie napięcie nieznacznie przekracza 0,5 V i 2 W mocy, dlatego aby uzyskać bardziej użyteczne napięcie i większą moc, ogniwa łączone są w moduły (zwane inaczej panelami). W ich skład wchodzą zlutowane ze sobą ogniwa słoneczne, przykryte warstwą antyrefleksyjną, zapewniającą lepszą absorpcję promieniowania. Całość ochrania szyba, a urządzenie oprawione jest w aluminiowe ramy.

 

W zależności od struktury i technologii produkcji, wyróżniamy ogniwa fotowoltaiczne z krzemu monokrystalicznego, polikrystalicznego lub amorficznego. Największą sprawność uzyskują ogniwa monokrystaliczne. Rozpoznamy je po charakterystycznym czarnym kolorze – są wykorzystywane wszędzie tam, gdzie powierzchnia do montażu paneli jest ograniczona.

 

Z kolei sprawność ogniwa informuje nas, jaki procent energii promieniowania słonecznego przetwarzany jest na energię elektryczną. Im większa sprawność, tym mniejsza powierzchnia będzie wymagana do uzyskania żądanej mocy przez moduł fotowoltaiczny. Moc ogniwa wyrażana jest w watach mocy szczytowej (z j. angielskiego Watt Peak), oznaczona indeksem p za jednostką wat lub kilowat (Wp, kWp). Wartość ta oznacza moc, jaką ma ogniwo badane w warunkach testowych. Jednak w warunkach rzeczywistych – ogniwo rzadko będzie osiągać podaną moc szczytową.

Damian Czernik
Na rysunku: Zasada działania ogniw fotowoltaicznych

aktualizacja: 2017-07-05

Dodaj komentarz

Zdaniem naszych Czytelników

Zapraszamy do obejrzenia nowego cyklu TV Budujemydom na temat opłacalności, montażu, wydajności fotowoltaiki dla domu jednorodzinnego. Pierwszy odcinek:   Kolejne odcinki wkrótce: Czy na energii elektrycznej z paneli fotowoltaicznych można zarabiać? Jak duża ...

TV BudujemyDom

03 Sie 2018, 10:33

Widać wyraźnie że pan Damian sam nie rozumie jak ogniwa fotowoltaiczne działają i pisze coś o siłach elektromotorycznych a potem o półprzewodnikach i to bez związku. Może lepiej coś poczytać przed napisaniem?

Gość Krzysztof

18 Kwi 2018, 14:46

Pokaż wszystkie komentarze Chcesz wiedzieć więcej - zajrzyj na Forum.BudujemyDom.pl

Zadaj pytanie naszemu ekspertowi
 
 
Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Administrator danych osobowych: AVT-Korporacja sp. z o.o. z siedzibą: ul. Leszczynowa 11, 03-197 Warszawa. Cel przetwarzania danych: udzielenie odpowiedzi na zadane pytanie. Okres przetwarzania danych: Twoje dane przetwarzane będą do czasu istnienia podstawy do ich przetwarzania – czyli w tym konkretnym przypadku, do czasu udzielenia odpowiedzi. Masz prawo do: dostępu do Twoich danych, ich sprostowania, usunięcia, ograniczenia przetwarzania, wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania Twoich danych lub ich przenoszenia. Możesz: odwołać zgodę na przetwarzanie Twoich danych osobowych, zażądać, by Twoje wszystkie dane zostały usunięte. Podstawy prawne: art. 5, 6, 12, 13 Ogólnego rozporządzenia o ochronie danych osobowych (RODO). Czytaj więcej
Systemy fotowoltaiczne NIBE PV
Systemy fotowoltaiczne NIBE PV Systemy fotowoltaiczne NIBE PV to kompletne zestawy do produkcji energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, jakim jest promieniowanie słoneczne.
4 kroki do instalacji fotowoltaicznej
4 kroki do instalacji fotowoltaicznej Zużycie energii elektrycznej w nowych energooszczędnych budynkach stanowi coraz większą część ich bilansów energetycznych. Jest to wynikiem ...
Hewalex jedynym polskim producentem kolektorów słonecznych w światowym TOP10
Hewalex jedynym polskim producentem kolektorów słonecznych w światowym TOP10 Firma Hewalex z Czechowic-Dziedzic jest jednym z prekursorów rozwoju branży OZE w Polsce. Jako pierwsza w kraju zaczęła seryjną produkcję ...

Właściwy kąt instalacji paneli słonecznych na dachu

Pod jakim kątem zainstalować kolektory słoneczne?

polecane produkty i technologie

Zalety systemów solarnych - ekonomia, ekologia

Odpowiednio zaprojektowany układ solarny daje oszczędności w zużyciu paliwa do produkcji ciepłej wody użytkowej, ale też możliwość wspomagania instalacji C.O. i podgrzewania wody w basenach. Instalacja solarna w domu jednorodzinnym pozwala też zmniejszyć emisję dwutlenku węgla do atmosfery. Zobacz, które systemy solarne są teraz dostępne w promocji.

Budujemy Dom 7-8/2018

W tym wydaniu opisujemy zagadnienia związane z budową oszczędnego domu. Są to: przegrody zewnętrzne, wentylacja, ogrzewanie, kolektory słoneczne...

Tylko 9,95 zł

Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Dom Energooszczędny Vademecum ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe
Budujemy Dom
Mamy dla Ciebie prezent!
Zapisz się do bezpłatnego newslettera BudujemyDom.pl i pobierz GRATIS elektroniczne wydanie miesięcznika "Budujemy Dom".
W każdy czwartek otrzymasz darmowy
poradnik budowlany, a w nim:
  • aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego,
  • porady budowlane,
  • najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl,
  • zapowiedź raportu miesiąca dostępnego w serwisie
    w pełnej wersji.

Czas na wnętrze