Na tej stronie internetowej wykorzystywane są pliki cookies zbierane do celów statystycznych i wykorzystywane do poprawnego działania serwisu www. Warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies można zmienić w ustawieniach przeglądarki - niedokonanie zmian ustawień przeglądarki jest jednoznaczne z wyrażeniem zgody na ich zapisywanie.
Menu O nasAktualnościZmiany klimatyczneOdnawialne źródła energiiZielone budownictwoPrawo w OZEŹródła finansowania Katalog firm Szukaj firm na mapie
Odnośniki do naszych stron w-modr.pl w-modr.pl w-modr.pl

Ogniwa fotowoltaiczne

W gospodarstwie domowym dużą cześć zużywanej energii przeznacza się na oświetlenie. Dobre oświetlenie jest ważne, zwłaszcza w okresie zimowym. Pozwala nam ono normalnie funkcjonować także w czasie, gdy Słońce nie daje dostatecznie dużo światła. Różnego typu żarówki, świetlówki, diody LED w różny sposób przemieniają płynący prąd w światło. Pojawia się pytanie czy proces ten można odwrócić, tzn. znaleźć taki element, w którym pod wpływem światła popłynie prąd?

Elementy, w których widoczny jest wpływ światła na ich stan, elektrycy nazywają fotoelementami. Są to np. fotorezystory, fototranzystory, które pod wpływem światła zmieniają swoje parametry i umożliwiają przepływ prądu lub go blokują. Szczególnym typem fotoelementu jest fotodioda, która w określonych warunkach pod wpływem światła staje się źródłem prądu stałego, czyli posiada właściwości generacyjne.

Najbardziej rozpowszechnione są fotoogniwa zasilające małe kalkulatory lub zegarki. Pojedyncze ogniwo z krystalicznego krzemu ma nominalne napięcie 0,5V. Aby osiągnąć wyższe napięcie (napięcie sieci to 230V) musimy połączyć ogniwa szeregowo, czyli stworzyć moduły fotowoltaiczne, nazywane również bateriami słonecznymi. Obecnie produkowanych jest wiele różnych baterii słonecznych, mogących zasilić różne typy odbiorników, od wspomnianych wcześniej kalkulatorów, poprzez różnego typu znaki drogowe i budki telefoniczne po samoloty i statki.

Zasilanie z baterii słonecznych jest bardzo przydatne w kosmosie. Promieniowanie słoneczne jest w przestrzeni kosmicznej znacznie silniejsze i nie jest uzależnione od pór roku oraz pogody. Z zasilania bateriami słonecznymi korzystają m.in. kosmiczny teleskop Hubble`a, międzynarodowa stacja kosmiczna, a także wiele sztucznych satelitów.





Sporą zaleta ogniw fotowoltaicznych jest to, że mogą pracować także w słabych warunkach oświetleniowych, czyli przy tzw. pochmurnej pogodzie. Więc w przeciwieństwie do kolektorów słonecznych nie muszą być bezpośrednio oświetlone. Widać to doskonale na przykładzie wspomnianych wcześniej kalkulatorów z tzw. baterią słoneczną. Jeżeli częściowo przysłonimy baterię kalkulator nadal będzie działał, choć wyświetlacz nieco przygaśnie. Dopiero całkowite przesłonięcie baterii spowoduje wyłączenie kalkulatora, jeśli oczywiście nie posiada on dodatkowego zasilania z klasycznej baterii.

W powszechnym, przekonaniu moduły słoneczne są drogie i mało wydajne, jednak w ciągu ostatnich 50 lat nastąpił ich bardzo intensywny rozwój, dzięki czemu ich produkcja jest znacznie tańsza. Poprawiła się także wydajność modułów. Obecnie sprawność ogniwa z krzemu monokrystalicznego (stworzonego z jednego kryształu krzemu) waha się w przedziale od 14% do 17%. Niewiele gorszą sprawność - od 13% do 16% mają baterie z krzemu multikrystalicznego. Na ryku pojawiają się także ogniwa monokrystaliczne o sprawności około 20%, niestety są one jeszcze bardzo drogie.

Baterie słoneczne wytwarzają prąd stały o dość niskim napięciu, dlatego nie mogą być wpinane bezpośrednio do sieci. Łączy się je poprzez odpowiednie przekształtniki (falowniki), które przetwarzają prąd stały (DC) na zmienny (AC).






Baterie słoneczne mogą pracować autonomicznie, jeżeli są wykorzystywane do zasilania urządzenia na prąd stały. Mogą także współpracować z akumulatorami.




Jednak najlepsze efekty daje współpraca baterii słonecznych z akumulatorami i małą elektrownią wiatrową. Jest to szczególnie opłacalne w warunkach polskich, gdyż podczas miesięcy zimowych (z małym nasłonecznieniem) wieją wiatry o prędkościach przydatnych dla energetyki. Natomiast podczas miesięcy letnich wiatry są słabsze, za to wzrasta nasłonecznienie. Dzięki temu możemy uzyskiwać energię ze źródeł odnawialnych przez cały rok. Akumulatory magazynują niewykorzystaną od razu część energii, na późniejszy czas, gdy będziemy jej potrzebować. Należy jednak pamiętać, ze akumulatory nie są idealnym „magazynem” energii elektrycznej, dlatego powinna być ona zużywana w miarę możliwości na bieżąco lub oddawana  do sieci.

Eksperci przewidują dalszy szybki rozwój energetyki słonecznej, zarówno tej do zastosowań domowych – panele fotowoltaiczne, jaki i przemysłowej – elektrownie słoneczne. Jest to najczystsza znana nam obecnie technologia wytwarzania energii elektrycznej, gdyż do atmosfery wydostają się zanieczyszczenia tylko podczas produkcji samych urządzeń, natomiast ich eksploatacja odbywa się właściwie bez obciążania środowiska. Również spadające cena paneli fotowoltaicznych jest aspektem przemawiającym na korzyść tej technologii. Może więc warto się zastanowić nad przemianą światła w prąd?

P.S. Oświetlanie paneli słonecznych lampami nie ma większego sensu, gdyż więcej energii zużyjemy na zasilanie lampy niż otrzymamy z paneli fotowoltaicznych  Dzieje się tak dlatego, ze zbyt duża część energii zużywanej do celów oświetleniowych jest rozpraszana w postaci ciepła.

 

      Justyna Całka-Orłowska
          W-MODR Olsztyn

 

Reklama
reklama
reklama
reklama
reklama