W jaki sposób działają ogniwa fotowoltaiczne?

Print image
Copy link image
time image Artykuł na: 4-5 minut
W jaki sposób działają ogniwa fotowoltaiczne?

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.

aktualizacja: 2017-07-05 12:16:17

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

Zdaniem naszych Czytelników

time image

03 Sie 2018, 10:33

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 ...

time image

Gość Krzysztof

18 Kwi 2018, 14:46

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?

time image

Gość Aurelia

14 Paź 2017, 18:21

Warto może jeszcze dodać, że promieniowanie słoneczne przenoszone jest przez cząsteczki zwane fotonami. W każdej godzinie do ziemi dociera dostateczna ilość fotonów, aby zaspokoić potrzeby energetyczne naszej planety na cały rok.

Wiecej na Forum BudujemyDom.pl

Dodaj komentarz

time image
time image
Użytkowanie instalacji fotowoltaicznej - 6 kluczowych pytań
Użytkowanie instalacji fotowoltaicznej - 6 kluczowych pytań
Zadaj pytanie ekspertowi Masz wątpliwości lub dodatkowe pytania? Napisz do nas!
expert image
Akceptowane formaty plików: 'jpg', 'jpeg', 'gif', 'bmp', 'png'. Dodawanie wielu plików - wciśnij CTRL.
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
Dodano plik do wysłania
Poradnik
Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!
Budujemy Dom
9,95 zł tylko teraz!
Teraz za darmo!
Od teraz, dla wszystkich! Wystarczy, że się zalogujesz. A otrzymasz dostęp do wszystkich artykułów z papierowego BudujemyDom! Całkowicie za darmo!
Dom Energooszczędny Vademecum 2019

Dom Energooszczędny Vademecum

Jak zbudować dom energooszczędny

ABC Budowania 2019

ABC Budowania

To, co koniecznie musisz wiedzieć, żeby Twój pierwszy dom był dla Ciebie, a nie dla wroga

Wnętrza 2019

Wnętrza

Nowoczesne, stylowe, piękne wnętrza - zasady, porady, inspiracje

Czas na Wnętrze grudzień 2019 - styczeń 2020

Czas na Wnętrze

Od inspiracji do realizacji

Twój Dom Twój Styl 2019

Twój Dom Twój Styl

Poradnik shoppingowy

Budujemy Dom listopad - grudzień 2019

Budujemy Dom

Dla budujących dom i wykonawców

Dom Polski 2020

Dom Polski

Jak zbudować dom tańszy niż mieszkanie

Nowoczesne Instalacje 2020

Nowoczesne Instalacje

Jak zbudować dom energooszczędny