Co wchodzi w skład zestawu fotowoltaicznego?

Fotowoltaika cieszy się w Polsce coraz większą popularnością. Obecnie około 3,5% energii pochodzącej z odnawialnych źródeł energii to właśnie energia pochodząca z elektrowni słonecznych, a obserwując zwyżkowe trendy w tej dziedzinie, specjaliści przewidują, że już w następnym roku udział ten zwiększy się kilkukrotnie. Warto zainteresować się tym rozwiązaniem od strony technicznej, szczególnie tym, jak zbudowany jest zestaw fotowoltaiczny.

Z czego składa się system fotowoltaiczny

Zdecydowanie najważniejszym elementem każdego zestawu fotowoltaicznego są panele fotowoltaiczne – to właśnie dzięki nim możliwe jest wykorzystanie promieniowania słonecznego do produkcji energii elektrycznej. W jaki sposób działają panele?

Każdy panel składający się na zestaw fotowoltaiczny zbudowany jest z połączonych szeregowo ogniw półprzewodnikowych – mówi przedstawicie firmy ABC Energia – Ogniwa te z kolei wykonywane są najczęściej mono- lub polikrystalicznego krzemu oraz tak zwanych złączy p-n. Dzięki tej budowie na jednej warstwie półprzewodnika znajduje się więcej ładunków ujemnych pod postacią wolnych elektronów (n), na drugiej zaś więcej jest ładunków dodatnich pod postacią tak zwanych dziur. W momencie, gdy promień słoneczny pada na powierzchnię krzemu, zawarte w nim fotony o wysokiej energii powodują wybicie części elektronów znajdujących się na powierzchni atomów krzemu – pozostawiają one po sobie dziury. Następnie wolne elektrony przesuwają się w kierunku warstwy n, dziury zaś w kierunku warstwy p. W ten sposób powstaje napięcie elektryczne. Jeśli do ogniwa zostanie podłączony odbiornik, a obwód zostanie zamknięty, otrzymamy przepływ prądu stałego.

Falownik

Do zasilania urządzeń w naszych domach używamy prądu zmiennego – prąd stały, wytwarzany w ogniwie fotowoltaicznym nie nadaje się do tego, a zatem trzeba go przekształcić. Tym właśnie zajmuje się falownik, nazywany również inwerterem. To również niezwykle istotny element zestawu fotowoltaicznego, ponieważ w rzeczywistości steruje on całością. Współcześnie stosowane falowniki cały czas monitorują wartość napięcia w panelach, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie najwyższej sprawności w przetwarzaniu prądu.

Pozostałe elementy

Nawet najwyższej jakości panele i inwerter będą bezużyteczne, jeśli nie zostaną sobą połączone w jedną instalację. Dlatego w skład zestawu fotowoltaicznego wchodzą również pomniejsze elementy, takie jak przewody łączeniowa, rozdzielnica prądu czy zabezpieczenia. Urządzenia te powinny być dedykowane do montaży w ramach zestawu fotowoltaicznego – szczególnie dotyczy to przewodów łączących panele, które powinny być odporne na promieniowanie UV oraz zmienne warunki pogodowe.