Budowa oraz rodzaje stosowanych systemów fotowoltaicznych

Fotowoltaika to wydajny i ekologiczny sposób na dostarczenie do domu i firmy darmowej energii elektrycznej. Do swojej pracy wykorzystuje promienie słoneczne. Dzięki niej zasilić możemy urządzenia w budynku. Istnieją również instalacje zbudowane w celu produkcji i sprzedaży energii – farmy fotowoltaiczne. Przyjrzyjmy się bliżej rodzajom oraz budowie systemów fotowoltaicznych.

Autonomiczne i sprzężone z sięcią

Wśród istniejących aplikacji fotowoltaicznych wyróżnić możemy dwa główne rodzaje systemów. Pierwszym z nich są systemy systemy on-grid, czyli sprzężone – współpracują one z siecią elektroenergetyczną. Korzystne uwarunkowania prawne w Polsce powodują, że systemy te zyskują wielu zwolenników. Drugim rodzajem są instalacje typu off-grid, inaczej nazywane też autonomicznymi. Takie systemy są niezależne od publicznej sieci. Systemy autonomiczne są bardziej skomplikowane, wykorzystują magazyny energii i wymagają bardzo szczegółowego podejścia projektowego. Do optymalnego doboru i montażu oraz właściwego dopasowania systemu konieczne jest doświadczenie i specjalistyczna wiedza. Kompleksowe usługi z zakresu projektowania, montażu i serwisowania instalacji fotowoltaicznych na terenie całego kraju prowadzi firma Greenergy.

Podstawowe elementy systemu fotowoltaicznego

Podstawowym elementem całego systemu jest ogniwo fotowoltaiczne. To w nim zachodzi tak zwany proces fotowoltaiczny, który pozwala uzyskać energię elektryczną z promieniowania słonecznego. Po tym, jak foton światła uderza w krzemową powierzchnię ogniwa, jego elektron zostaje wprawiony w ruch, co generuje prąd.

Ogniwem jest zazwyczaj płytka półprzewodnikowa wykonana z krystalicznego lub polikrystalicznego krzemu o grubości od 200 do 400 mikrometrów. Na jej przedniej i tylnej stronie znajdują się metaliczne połączenia działające jako kontakty. Jedno ogniwo generuje około 1-2 W, czyli za mało, aby zasilić domowe instalacje elektryczne. Samodzielne ogniwo jest zbyt mało wydajne, by być użyteczne.

Zwiększeniu napięcia i mocy służą moduły PV zbudowane z połączonych szeregowo ogniw fotowoltaicznych. Dostępne są w wielu rozmiarach, od 0,3 do 2 m2. Mogą być one zintegrowane z dachem lub fasadą, dla łodzi żaglowych, latarni morskich wykonuje się moduły odporne na korozję wywołaną przez wodę morską.

Moduły połączone w celu uzyskania większej mocy tworzą panele fotowoltaiczne, które produkują prąd stały.

Poza wymienionymi elementami do budowy elektrowni słonecznej wykorzystuje się falowniki – urządzenie konwertujące energię z paneli do energii o parametrach sieciowych. W systemach autonomicznych systemy należy wyposażyć dodatkowo w akumulatory i regulatory ładowania. Bardziej lub mniej skomplikowane systemy zawsze wymagają indywidualnego, przemyślanego projektu. Instalacja fotowoltaiczna cechuje się długą żywotnością, dzięki materiałom wykorzystywanym w konstrukcji jej elementów. Dobrze utrzymane panele wydajnie działają przez okres około dwudziestu pięciu lat. Cała instalacja działająca bezobsługowo wymaga jedynie czasowych przeglądów technicznych.