Czy jest możliwe aby produkować prąd ze słońca? Czy taka produkcja może być darmowa? Słońce należy do odnawialnych źródeł energii a jej zasoby są niewyczerpalne. W każdej chwili słońce dostarcza ogromne ilości energii co zapewnia utrzymanie temperatury powierzchni Ziemi, co więcej można ją skutecznie przekształcić zarówno w ciepło jak i prąd. Ale jak to się właściwie dzieje?
Technologia fotowoltaiczna
Słowo “Fotowoltaika” to połączenie dwóch słów – foto czyli światło i wolt czyli napięcie prądu elektrycznego. Uzyskiwanie prądu ze słońca jest o wiele bardziej efektywną formą niż przekształcanie go tylko w ciepłą wodę przy pomocy kolektorów słonecznych. Można go bowiem wykorzystać do zasilania wszelkich urządzeń elektrycznych, w tym do ogrzewania i przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Do produkcji darmowej energii ze słońca niezbędne są panele fotowoltaiczne. To dzięki nim możliwa jest konwersja energii słonecznej na prąd.
Jak odbywa się konwersja?
Konwersja fotowoltaiczna polega na zamianie energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Ogniwo fotowoltaiczne zbudowane jest z dwóch krzemowych płytek ( p – positive oraz n – negative) pomiędzy którymi znajduje się pole elektryczne reprezentowane przez barierę potencjałów. Padające na ogniwo promienie słoneczne zostają pochłonięte i wybijają elektrony z ich miejsc. Wolne miejsca to tzw. dziura elektronowa, która jest nośnikiem ładunku. Skutkiem ruchu elektronów pomiędzy warstwami krzemowego półprzewodnika jest powstanie różnicy potencjałów czyli napięcia elektrycznego. Powstaje w ten sposób prąd stały i aby móc zasilić domowe urządzenia potrzebujemy inwertera/falownika który przemieni prąd stały na prąd przemienny.
Wydajność w polskich warunkach w ciągu roku
W słoneczne dni natężenie wytwarzanego prądu sięga 1000W/m2 w naszej szerokości geograficznej. W przypadku gdy chmury częściowo lub całkowicie zakryje słońce nie oznacza to że instalacja nie produkuje energii. Produkuje tylko moc nominalna spada.
Prawidłowo dobrana instalacja powinna w pełni pokrywać zapotrzebowanie gospodarstwa na energię elektryczną. Ilość prądu wyprodukowana przez instalację będzie się różnić w zależności od wielkości instalacji fotowoltaicznej, orientacji oraz od jej ekspozycji. Produkcja prądu ze słońca jest większa latem, przy pełnym słońcu i bez występujących zacienień. Standardowo przyjmuje się, że elektrownia słoneczna o mocy 1 kWp skierowana na południe wyprodukuje w ciągu roku około 900-1100 kWh.
