Fotovoltaika to odnawialne i niewyczerpane źródło energii elektrycznej. Do produkcji energii elektrycznej nie potrzebuje żadnego paliwa, a jednocześnie nie zawiera żadnych ruchomych części. Dzięki temu elektrownia fotowoltaiczna może działać przez długi czas bez obsługi i przy niewielkich wymaganiach konserwacyjnych. Zapraszamy do zapoznania się z najczęściej zadawanymi pytaniami na ten temat.
Jak działa energia słoneczna?
Energia słoneczna działa poprzez przekształcanie energii słonecznej w energię użytkową. Ze słońca pozyskujemy dwie formy energii – energię elektryczną i cieplną.
Obie są wytwarzane za pomocą paneli słonecznych, które różnią się wielkością od paneli montowanych na dachach domów po „farmy słoneczne” rozciągające się na hektarach terenów wiejskich.
Czy energia słoneczna jest czystym źródłem energii?
Tak, energia słoneczna jest odnawialnym i nieograniczonym źródłem energii, które nie wytwarza żadnych szkodliwych gazów cieplarnianych – dopóki świeci słońce, energia będzie się uwalniać.
Ślad węglowy paneli słonecznych jest już obecnie stosunkowo niewielki, ponieważ ich żywotność wynosi ponad 25 lat. Ponadto materiały użyte w panelach są w coraz większym stopniu poddawane recyklingowi, więc ślad węglowy będzie nadal maleć.
Kiedy odkryto energię słoneczną?
Energia słoneczna była wykorzystywana przez ludzi już w VII wieku przed naszą erą, kiedy to ludzie wykorzystywali światło słoneczne do rozpalania ognia poprzez odbijanie promieni słonecznych od błyszczących przedmiotów. Później, w III wieku przed naszą erą, Grecy i Rzymianie wykorzystywali energię słoneczną za pomocą luster do rozpalania pochodni podczas ceremonii religijnych.
W 1839 roku, w wieku zaledwie 19 lat, francuski fizyk Edmond Becquerel odkrył zjawisko fotowoltaiczne (PV) podczas eksperymentów z ogniwem wykonanym z metalowych elektrod w przewodzącym roztworze. Odkrył, że ogniwo wytwarza więcej energii elektrycznej pod wpływem światła – był to ogniwo fotowoltaiczne.
W 1954 roku narodziła się technologia PV, kiedy Daryl Chapin, Calvin Fuller i Gerald Pearson opracowali w Bell Labs krzemową ogniwo PV – pierwsze ogniwo słoneczne zdolne do pochłaniania i przekształcania wystarczającej ilości energii słonecznej na energię potrzebną do zasilania zwykłych urządzeń elektrycznych.
Obecnie satelity i statki kosmiczne krążące wokół Ziemi są napędzane energią słoneczną.
Jak dokładnie wytwarza się energię elektryczną ze słońca?
Panele słoneczne są zazwyczaj wykonane z krzemu lub innego materiału półprzewodnikowego umieszczonego w metalowej ramie panelowej z szklaną osłoną. Kiedy materiał ten jest wystawiony na działanie fotonów promieniowania słonecznego (bardzo małych cząstek energii), uwalnia elektrony i wytwarza ładunek elektryczny.
Ten ładunek fotowoltaiczny wytwarza prąd elektryczny (a konkretnie prąd stały lub DC), który jest przechwytywany przez przewody w panelach słonecznych. Prąd stały jest następnie przekształcany przez falownik w prąd zmienny (AC). Prąd zmienny to rodzaj prądu elektrycznego, który jest używany po podłączeniu urządzeń do zwykłego gniazdka.
Jaka jest różnica między panelami fotowoltaicznymi a panelami słonecznymi?
Panele fotowoltaiczne wytwarzają energię elektryczną, jak opisano powyżej, natomiast panele słoneczne wytwarzają ciepło. Źródło energii jest takie samo – słońce – ale technologia w każdym systemie jest inna.
Fotowoltaika opiera się na zjawisku fotowoltaicznym, w którym foton (podstawowa jednostka światła) pada na powierzchnię półprzewodnika, takiego jak krzem, i uwalnia elektron. Energia słoneczna termiczna jest mniej zaawansowana i polega na bezpośrednim ogrzewaniu wody (lub innych płynów) promieniowaniem słonecznym.
Do użytku domowego panele słoneczne są również instalowane na dachach skierowanych w stronę słońca, gdzie ogrzewają wodę zgromadzoną w zbiorniku ciepłej wody, zapewniając w ten sposób podgrzewanie wody i ogrzewanie. Na większą skalę energia słoneczna może być również wykorzystywana w elektrowniach.
Czym są farmy słoneczne?
Farmy słoneczne, znane również jako parki słoneczne lub pola słoneczne, to duże powierzchnie terenu z połączonymi panelami słonecznymi rozmieszczonymi na wielu hektarach, które służą do jednoczesnego pozyskiwania dużych ilości energii słonecznej. Farmy słoneczne są przeznaczone do produkcji energii słonecznej na dużą skalę, która jest bezpośrednio dostarczana do sieci energetycznej, w przeciwieństwie do pojedynczych paneli słonecznych, które zazwyczaj zasilają jeden dom lub budynek.
Czy energia słoneczna może być wytwarzana również w pochmurne dni?
Tak, energia słoneczna wymaga jedynie określonego poziomu światła dziennego, aby mogła wykorzystać energię słoneczną. Szybkość, z jaką panele słoneczne wytwarzają energię elektryczną, różni się jednak w zależności od ilości bezpośredniego nasłonecznienia oraz jakości, wielkości, liczby i umiejscowienia zastosowanych paneli.