Budownictwo Technologie

Fotowoltaika

Fotowoltaika

Nie da się ukryć, że na dzień dzisiejszy fotowoltaika cieszy się coraz większą popularnością. Jest to jednak w zupełności zrozumiałe – w końcu jest to jeden ze sposobów na to, by zminimalizować koszty za energię elektryczną. Wiele osób nadal jednak nie do końca rozumie, na czym polega ten system. Warto zapoznać się z jego absolutnymi podstawami, aby uzmysłowić sobie, jak duże może mieć znaczenie w przeciętnym gospodarstwie domowym.

Co to jest fotowotaika? W jaki sposób działa fotowoltaika? Dlaczego fotowoltaika i panele fotowoltaiczne mają tak duże znaczenie? Odpowiedzi na te pytania znaleźć można w poniższym artykule, do którego przeczytania serdecznie zapraszamy wszystkich zainteresowanych czytelników. 

Co to jest fotowotaika?

Fotowoltaika
Fotowoltaika

Wiele osób prawdopodobnie nie do końca wie, czym tak właściwie jest fotowoltaika. Otóż jest to proces, który polega na bezpośredniej konwersji światła na energię elektryczną, wykorzystując przy tym materiały półprzewodzące- doskonałym przykładem jest chociażby krzem. Po raz pierwszy takiego słowa użyto pod koniec XIX wieku i pochodzi od dwóch słów greckich, czyli “phos” i “volt”. Pierwsze z nich oznacza światło, drugie natomiast- elektryczność. Mamy więc do czynienia z dokładnym opisywaniem zjawisk fotowoltaicznych, które polegają przede wszystkim na bezpośredniej konwersji światła na energię elektryczną. Co ciekawe, takie zjawisko wykorzystywane jest w celu dostarczania prądu do zakładów przemysłowych bądź do domów. Jako ciekawostkę warto wspomnieć, że koszt komponentów do wytwarzania ekologicznej energii znacznie maleje, w konsekwencji technologia ta dostępna jest coraz powszechniej. Wiele osób wierzy, że innowacyjne systemy fotowoltaiczne sprawią, iż uniezależnimy się od paliw kopalnych, co jest sposobem na rozwiązanie aktualnych problemów środowiskowych.

W fotowoltaice wykorzystuje się ogniwa fotowoltaiczne, które są przyrządami półprzewodnikowymi- najczęściej wykonane są z monokrystalicznego krzemu, polikrystalicznego krzemu bądź amorficznego krzemu. Jeśli ogniwa wytworzone są z tego pierwszego materiału, to ich maksymalna sprawność może wynosić od 18% do 20%. W przypadku ogniw polikrystalicznych sprawność oscyluje w granicach od 16% do 17,5%, co sprawia, że ich cena jest nieco niższa. Najmniej wydajne są panele z krzemu amorficznego. Ze względu na nietypową sieć krystaliczną, która jest nieuporządkowana, sprawność wynosi od 8% do 9%. 

W jaki sposób działa fotowoltaika?

Wiemy już, czym dokładnie jest fotowoltaika, a także czym się charakteryzuje. Warto uzyskać teraz nieco więcej informacji na temat tego, jak działa takie rozwiązanie. Otóż technologia fotowoltaiczna wyróżnia się tym, iż wykorzystuje półprzewodniki niezbędne do wytwarzania energii elektrycznej w oparciu o fotoelektryczny efekt. W sytuacji, gdy fotony światła o wystarczającej sile przenikną do ogniwa, wówczas elektrony pobudzane są do wyższego stanu energetycznego. Co więcej, stają się one swobodne, jednocześnie zachowują się niczym w materiale przewodzącym. Wolne elektrony są przechwytywane, czego konsekwencją jest powstanie prądu elektrycznego. Im więcej światła ulegnie zaabsorbowaniu, tym więcej energii wyprodukuje fotowoltaika. Poprzez zjawisko fotowoltaiczne możliwe jest przekształcenie energii słonecznej w tą elektryczną. Jak można zatem zauważyć, rozwiązanie to jest jak najbardziej godne uwagi – umożliwia znaczne zaoszczędzenie pieniędzy na rachunkach za prąd.

Dlaczego fotowoltaika i panele fotowoltaiczne mają tak duże znaczenie? 

Warto zdawać sobie sprawę z tego, że energia elektryczna, która wytwarzana jest przez ogniwa słoneczne, uznawana jest za czystą i przyjazną środowisku. Działanie poszczególnych komponentów jest ciche i nie przeszkadza na co dzień. Jedynym paliwem systemów fotowltaicznych są tak naprawdę promienie słoneczne, w konsekwencji do przyrody nie są emitowane żadne zanieczyszczenia. Co godne podkreślenia, systemy fotowoltaiczne nie rzucają się w oczy- takie niewielkie komponenty mogą znaleźć się chociażby na dachach budynków, co ma na celu zbieranie możliwie największej ilości energii. Na początku fotowoltaika wykorzystywana była w kosmicznej przestrzeni- niestety ich naprawa była stosunkowo kosztowna, a czasem nawet niemożliwa. Na dzień dzisiejszy nadal zasilają one satelity ziemne, jednak ma również bardziej powszechne zastosowanie. Ogniwa działają przez bardzo długi czas i uznawane są jako niezawodne. Pamiętajmy o tym, że energia słoneczna to źródło odnawialne, przez co minimalizowany jest negatywny wpływ na przyrodę. Dodatkowo zmniejszana jest nasza zależność od ropy naftowej, do której dostęp jest często wysoce utrudniony. Nie przyczyniamy się więc do uszczuplania zasobów, których ilość jest już i tak znacznie ograniczona. Możliwe jest zbudowanie systemu fotowoltaicznego o dowolnych rozmiarach, w zależności od tego, jakie mamy zapotrzebowanie na energię, co z pewnością jest ogromnym udogodnieniem. Jak można zatem zauważyć, fotowoltaika ma w dzisiejszych czasach ogromne znaczenie.