Elementarną cząstkę panelu fotowoltaicznego stanowi ogniwo fotowoltaiczne, nazywane także ogniwem słonecznym. Czym są ogniwa fotowoltaiczne, jak są zbudowane i dlaczego są tak ważne? Poniżej najistotniejsze informacje. Zachęcamy do lektury!

Ogniwa fotowoltaiczne

Zadanie ogniw fotowoltaicznych polega na zamianie energii słonecznej w energię elektryczną. Jak wszystko przebiega? Promieniowanie słoneczne to niosący energię strumień fotonów(kwantów). Podczas zderzenia fotonów z elektronami, (elektrony znajdują się na ostatniej powłoce krzemu, z którego wykonane są ogniwa), elektronom przekazana zostaje energia. Zachodzi tutaj zjawisko fotoemisji, czyli wybicia elektronów z orbit atomowych, dzięki czemu następuje przepływ prądu.

Ogniwa fotowoltaiczne ‒ budowa

Jak zbudowane są takie ogniwa?  Ogniwa produkowane są z materiału półprzewodnikowego, najczęściej z krzemu. Jak już wspomnieliśmy, krzem jest pierwiastkiem mającym na ostatniej powłoce cztery elektrony walencyjne, co umożliwia sprawną fotoemisję i wytworzenie energii elektrycznej.

Niestety zdolność krzemu do przewodzenia prądu nie jest zbyt wysoka, dlatego ów pierwiastek pełni rolę półprzewodników typu n oraz p.

Półprzewodniki n i p

W przypadku każdego ogniwa fotowoltaicznego wyróżniamy półprzewodnik typu n  (negative) i półprzewodnik typu p (positive). Półprzewodnik typu n oprócz krzemu zawiera arsen, fosfor, półprzewodnik typu p zawiera najczęściej bor lub glin. Półprzewodniki rozdziela półprzewodnikowe złącze p-n.

Ogniwa mono- i polikrystaliczne

Wyróżniamy ogniwa mono- i polikrystaliczne oraz amorficzne. Jakie są różnice między wymienionymi typami ogniw?

• Ogniwa monokrystaliczne ‒ panele monokrystaliczne wyróżniają się największą wydajnością, ich sprawność wynosi od 15 do ponad 20%. To nie koniec zalet, omawiane ogniwa są bardzo trwałe i wyróżniają się czarną barwą, dzięki czemu elegancko prezentują się na różnego typu pokryciach dachowych. Ogniwa monokrystaliczne są dość drogie.
• Ogniwa polikrystaliczne ‒ sprawność ogniw polikrystalicznych jest niższa w porównaniu z ogniwami monokrystalicznymi, wynosi około 14-18%. Ogniwa polikrystaliczne mają niebieską barwę i są tańsze od monokrystalicznych.
• Ogniwa amorficzne ‒ ogniwa amorficzne są lekkie, tanie i działają najmniej wydajnie, wydajność wymienionych ogniw wynosi około 6-10%.

Podsumowanie

Elementarną cząstkę paneli fotowoltaicznych stanowią ogniwa fotowoltaiczne. To właśnie dzięki ogniwom następuje zmiana energii słonecznej na elektryczną. Wyróżniamy ogniwa monokrystaliczne, polikrystaliczne oraz amorficzne.

Inwestycja w panele słoneczne to doskonałe rozwiązanie zarówno dla osób prywatnych, jak również firm i przedsiębiorstw o różnym profilu działalności. Instalacja fotowoltaiczna jest bezproblemowa w eksploatacji i umożliwia redukcję rachunków za energię elektryczną.

W zależności od możliwości i preferencji zdecydować się możemy na montaż paneli na dachu, na elewacji bądź na gruncie. Jakie wady oraz zalety ma każde z rozwiązań? Poniżej garść informacji na ten temat. Zachęcamy do lektury!

Montaż instalacji fotowoltaicznych

Mówiąc w dużym skrócie, panele fotowoltaiczne zamieniają darmową energię słoneczną na prąd – prąd stały za pomocą specjalnego falownika przetwarzany jest w  prąd przemienny umożliwiający zasilanie różnego typu urządzeń w gospodarstwie domowym, w biurze bądź firmie. Dzięki temu możemy zredukować rachunki za energię.

Duży wpływ na wydajność paneli ma sposób ich montażu. Panele powinny być zainstalowane w nasłonecznionym miejscu i pod odpowiednim kątem. Ważne więc, by prace montażowe powierzyć prawdziwym fachowcom ‒ takim, którzy wybiorą najlepsze miejsce, zadbają o to, by panele były stabilne oraz odporne na działanie niekorzystnych czynników atmosferycznych, takich jak wiatr, śnieg czy deszcz.

Do wyboru mamy następujące rozwiązania:

• Montaż paneli słonecznych na dachu ‒ bardzo często panele montowane są na dachu. To dobra opcja, ponieważ w takiej sytuacji nie tracimy cennej, zielonej przestrzeni. W przypadku montażu na dachu za bardzo korzystne uważane jest skierowanie paneli na południe, pod kątem około 30-40° do poziomu. Najmniej korzystnym rozwiązaniem jest natomiast skierowanie paneli na północ. Panele fotowoltaiczne zamontować można na dachu spadzistym, jak i na płaskim – w przypadku dachu płaskiego wykorzystywane są specjalne stojaki.

• Montaż paneli słonecznych na gruncie ‒ kolejną możliwością jest zamontowanie paneli słonecznych na gruncie. Dużą zaletą takiego rozwiązania są duże możliwości dotyczące optymalnego ustawienia paneli względem słońca ‒ nie musimy tutaj przejmować się ograniczeniami, jakie występują w przypadku konstrukcji dachowej. Kolejnym plusem jest bezproblemowy dostęp do instalacji, zarówno dla właściciela, jak również serwisantów. Należy wziąć pod uwagę również fakt, że w przypadku montażu instalacji na gruncie, konieczne jest zastosowanie dodatkowych rusztowań, co generuje dodatkowe koszty.
• Montaż paneli na elewacji ‒ to dość nowe rozwiązanie, wykorzystywane w szczególności w przypadku wysokich obiektów. W zależności od możliwości i preferencji inwestora panele fotowoltaiczne występować mogą jako osobne elementy lub jako trwałe części konstrukcji budynku – Building Integrated Photovoltaics.

Zanim zdecydujemy się na konkretne miejsce montażu, dokładnie rozważmy plusy i minusy każdego z rozwiązań.

Instalacje fotowoltaiczne dla domu i firmy

Bez względu na to czy decydujemy się na instalację paneli na dachu, naelewacji czy na gruncie, ważne, aby montaż instalacji zlecić osobom, które dobrze znają się na swojej pracy. Prawdziwi fachowcy zadbają o to, by realizacja przebiegnie sprawnie i bezproblemowo, pomogą w wyborze odpowiednich paneli i w załatwieniu formalności.

Podsumowanie

Wybór miejsca montażu paneli fotowoltaicznych ‒ dach, grunt, elewacja, nie należy do najłatwiejszych. Przede wszystkim pod uwagę należy wziąć stopień zacienienia ‒ drzewa, obiekty i wszelkiego typu konstrukcje, które mogą obniżać wydajność naszej instalacji. Najlepiej zdać się na fachowców, którzy dobiorą optymalne rozwiązanie i zadbają o sprawną realizację.

Każdy z nas zastanawia się czy posiadanie paneli fotowoltaicznych się ogólnie opłaca. Ich popularność wzrasta z roku na rok. Powodem jest ich ogromna skuteczność, idąca z bardzo przyzwoitymi kosztami utrzymania. Ponadto można złożyć odpowiedni wniosek na uzyskanie środków na instalację. Sposób funkcjonowania instalacji fotowoltaicznej jest również bardzo prosty, wręcz intuicyjny. Najważniejszym elementem całej instalacji jest panel fotowoltaiczny, który jest montowany na dachu. Do tego płyta jest wyposażona w inwerter, który przekształca prąd stały na zmienny.

Jak działa instalacja fotowoltaiczna?

Trudno jest sobie wyobrazić dzisiejsze czasy bez elektryczności. Prąd może być pobierany na różne sposoby – najpowszechniejszym z nich jest prąd sieciowy. Niemniej jednak może on generować spore koszty utrzymania. Płyty fotowoltaiczne są dowodem na to, że prąd można produkować samemu, nie generując przy tym sporych kosztów. Instalując płyty fotowoltaiczne należy pamiętać o odpowiednim mocowaniu. Kiedy wszystko już zostanie zamontowane, trzeba zająć się kwestią licznika na tzw. dwukierunkowy. Ta kwestia należy już do zakładu energetycznego, który dostarcza prąd do Twojego domu. Każdy zakład energetyczny po zgłoszeniu tego faktu zostaje zobowiązany do zrobienia tego w ciągu 30 dni.

Jakie są rodzaje instalacji fotowoltaicznych?

Istnieją wyłącznie dwa sposoby funkcjonowania instalacji fotowoltaicznych:

• on-grid;
• off-grid;

Co się dzieje w przypadku posiadania instalacji on-grid? Polega ona na połączeniu z siecią elektroenergetyczną – dotyczy ona przede wszystkim przypadku pojawienia się nadwyżki wytworzonej energii – posiadając taki model, wiesz, że energia ponadprogramowa trafia do zakładu wytwarzającego energię. Jeżeli chodzi o technologię off-grid, nadwyżka energii trafia wyłącznie do akumulatorów.

Ile kosztuje instalacja fotowoltaiczna?

Kwestia ceny jest bardzo trudna do wyjaśnienia, ponieważ jest uzależniona od wielu czynników. Do nich zaliczyć można moc, rozmiar lub przyszłe przeznaczenie (domowe czy masowe). Do kosztów związanych z instalacją fotowoltaiki również należy doliczyć montaż, który jest uzależniony między innymi od rodzaju dachu, na którym będzie się znajdowała. Zawsze należy się umówić z firmą zajmującą się profesjonalnym montażem i doradztwem w zakresie instalacji fotowoltaicznych.

Podsumowanie

Instalacja fotowoltaiczna to doskonała inwestycja na miarę XXI wieku. Pomaga zaoszczędzić wiele pieniędzy, które zazwyczaj trafiają na energię elektryczną. Cena montażu i paneli jest bardzo indywidualna – najlepiej tę kwestię przedyskutować ze specjalistą w tym zakresie.