Jak to działa

Fotowoltaika jest techniką umożliwiającą produkcję energii elektrycznej ze światła słonecznego. Przemiana ta odbywa się w ogniwach fotowoltaicznych, gdzie następuje zjawisko fotoelektryczne wewnętrzne. Im większe nasilenie promieniowania słonecznego, tym ogniwa produkują więcej energii. Gdy połączy się ogniwa, powstanie moduł fotwoltaiczny (panele słoneczne, znane pod nazwą kolektory słoneczne lub baterie słoneczne,a także solary), którego wielokrotność montujemy np. na dachach budynków. W ten sposób tworzy się elektrownia słoneczna o mocy maksymalnej zależnej od ilości i mocy paneli.

Istnieją dwa typy instalacji fotowolaicznej (PV)
"OFF-GRID" (autonomiczne, odrębne) oraz "on-grid" (przyłączone do sieci). System odrębny, autonomiczny OFF-GRID magazynuje wytworzoną energię w akumulatorach. Jej ilość do wykorzystania zależy od naładowania akumulatorów. Ten właśnie rodzaj instalacji używa się tam, gdzie przyłączenie do sieci energetycznej może być nieopłacalne (np. schroniska w górach) oraz do systemów podtrzymywania energii (np. miejsca, gdzie występują częste braki w dostawach prądu). Na rynkach europejskich mało jest takich właśnie instalacji.

System ON-GRID cieszy się największą popularnością. Panele solarne łączy się do wewnętrznej instalacji elektrycznej poprzez tzw. falownik (inwerter), który zmienia prąd stały wytworzony przez baterie słoneczne na prąd zmienny o parametrach takich, jak z sieci energetycznej. Powstałą energię możemy użytkować przez cały czas pracy ogniw, a niewykorzystaną oddać do sieci. Zakład energetyczny zapłaci nam za te nadwyżki, jeżeli podpiszemy z nim stosowną umowę. Gdy zaś wybudujemy tzw. farmę fotowoltaiczną, zostanie ona bezpośrednio podłączona do sieci i cała energia będzie oddawana.

Główną częścią generatora fotowoltaicznego są ogniwa fotowoltaiczne, półprzewodnikowe (najczęściej krzemowe). Daje się im kształt cienkiej płytki z umieszczonymi na niej elektrodami (bus bary).
Ogniwa słoneczne wykonywane są z materiałów półprzewodnikowych, głównie z krzemu - Si, germanu - Ge lub selenu - Se. Baterie słoneczne otrzymywane są poprzez łączenie szeregowe ogniw. Na rynku w sprzedaży są baterie z różną ilością fotoogniw, zależy to od ich zastosowania oraz od ich jakości .

Fotoogniwa zmieniają światło słoneczne bezpośrednio na energię elektryczną. Po połączeniu pojedynczych ogniw możemy uzyskać oczekiwane parametry elektryczne (prąd i napięcie), które będą miały praktyczne zastosowanie. Taki zbiór ogniw umieszczony w szczelnej obudowie, przymocowany do stalowej ramy, to właśnie generator słonecznej energii elektrycznej, zwany modułem fotowoltaicznym. Jeśli połączymy wiele takich modułów, otrzymamy panel fotowoltaiczny i to on właśnie stanowi podstawę użytkowego systemu fotowoltaicznego.

Zalety paneli fotwoltaicznych:
- wysoka trwałość, w zależności od konstrukcji ,
- długo działają - od 25 do 35 lat,
- dbają o środowisko - to jeden z najbardziej ekologicznych sposobów wykorzystania energii,
- nie emitują żadnych szkodliwych substancji, w tym gazów cieplarnianych,
- są bezpieczne i gwarantują ciągły dopływ energii,
- inwestycja zwraca się już po kilku latach.

JAKIE PANELE WYBRAĆ?

Wybór rodzaju paneli słonecznych zależy od:
− posiadanej pod montaż powierzchni – przy ograniczonej powierzchni lepiej spełnia swoje zadanie moduł monokrystaliczny,
− kosztów, jakie możemy ponieść – bardziej się opłaca moduł polikrystaliczny,
− nasłonecznienia – panele monokrystaliczne są lepsze, gdy jest duże nasłonecznienie, zaś polikrystaliczne są bardziej efektywne w warunkach zachmurzenia.

RODZAJE INSTALACJI

Instalacja autonomiczna dla urządzeń działających czasowo (okresowo) Gdy słońce świeci tak mocno, że moduł jest w stanie wyprodukować odpowiednią ilość prądu do jego zasilenia, urządzenie podłączone do takiej instalacji samo się włącza. Gdy słońce świeci słabiej, urządzenie wyłącza się, Zastosowanie - przy pompach do studni głębinowych i powierzchniowych, przepompowniach, fontannach, do telefonów komórkowych, urządzeń klimatyzacyjnych, systemów nawadniania pól, szklarni itp. . Instalacja autonomiczna - montowane, gdy nie ma sieci elektrycznej lub dostęp do niej jest utrudniony.

Może być zasilane prądem stałym (DC), jak i prądem przemiennym (AC), jeśli zastosuje się przetwornicę lub falownik. Wyprodukowany prąd gromadzi akumulator, do którego stosuje się dodatkowo regulator ładowania w celu zabezpieczenia przed przeładowaniem. 
Zastosowanie – zasilanie domów jednorodzinnych, gospodarstw rolnych, leśniczówek, schronisk górskich, stacji badawczych, instalacji alarmowych i oświetleniowych, nadajników radiowych, zasilania awaryjnego, znaków drogowych, reklam itp.