Co to jest fotowoltaika?
Fotowoltaika to nauka, która zajmuje się przetwarzaniem promieniowania słonecznego na energię elektryczną przy wykorzystaniu instalacji PV. Pierwsze instalacje powstały na potrzeby NASA i zasiliły satelity okołoziemskie. Na Zachodzie popularyzowane były już one od lat 90. W Polsce dostępne na większą skalę są dopiero teraz. Dlaczego? Powodem, dla którego fotowoltaika w Polsce nie rozwinęła się wcześniej, był dość wysoki koszt instalacji. Dopiero po wprowadzeniu nowelizacji w ustawie o prawie energetycznym i możliwości uzyskania dużych dotacji pod inwestycję fotowoltaiczną, sytuacja znacząco się zmieniła.
Jak działa fotowoltaika?
Ogniwo fotowoltaiczne składa się z wysokiej czystości krzemu, na którym znajduje się złącze P-N (z ang. positive-negative). Padające na złącze fotony powodują powstawanie pary nośników o przeciwnych ładunkach elektrycznych. Ładunki elektryczne na skutek obecności złącza P-N rozdzielają się natomiast w dwie strony. Elektrony trafiają do złącza N, a dziury do złącza P. Na złączu, na które pada światło, powstaje zaś napięcie elektryczne. Dzięki temu złącze działa jak stabilne ogniwo. Jest to możliwe, ponieważ rozdzielone ładunki są nośnikami nadmiarowymi. Nadmiarowymi, czyli takimi, które mają tzw. nieskończony czas życia, a napięcie na złączu P-N jest stałe.
Rodzaje instalacji fotowoltaicznej:
- Instalacja PV podłączona do sieci energetycznej (on-grid)
Energia elektryczna z fotowoltaiki w postaci prądu stałego zamienia się w prąd zmienny (taki, jak w gniazdku). Jest to możliwe dzięki inwerterowi. Prąd zmienny wykorzystywany jest z kolei przez wszelkie urządzenia domowe. Nadwyżka energii sprzedawana jest do sieci. Użytkownicy budynku mają więc możliwość korzystania z prądu na dotychczasowych zasadach.
- Instalacja PV niepodłączona do sieci energetycznej (off -grid)
Podobnie jak w instalacji typu on-grid, energia elektryczna z fotowoltaiki w postaci prądu stałego zmienia się w prąd zmienny. Nadwyżki energii nie sprzedaje się jednak w tym przypadku do sieci. Nadwyżka jest bowiem gromadzona w akumulatorach do późniejszego wykorzystania. To na tym właśnie polega podstawowa różnica pomiędzy instalacją typu on-grid i off-grid.
