Jak powstaje prąd ze słońca?
Słońce jako centralna gwiazda Układu Słonecznego od setek milionów lat daje życie i ogrzewa naszą planetę. Przez cały ten czas Słońce dostarcza nam energię, ale jest też impulsem do rozwoju cywilizacji ludzkiej. Niemal każdy zna wykorzystywanie energii słonecznej do grzania, na przykład ze szkolnych doświadczeń, w których przy pomocy lupy i promieni słonecznych można doprowadzić do powstania zapłonu np. kartki papieru.
Efekt fotowoltaiczny lub zjawisko fotowoltaiczne
Badania nad wykorzystaniem energii słońca były prowadzone przez wiele lat i wciąż są kontynuowane w czasach współczesnych, jednak z historii możemy się dowiedzieć ze dopiero w 1839 roku francuski fizyk Edmond Beqerel zaobserwował efekt fotowoltaiczny, w którym promieniowanie słoneczne zamienione zostało na energię elektryczną. Z efektów tego doświadczenia korzystamy do dziś, jednak w znacznie ulepszonej formie. Obserwacje francuskiego fizyka stały się początkiem badań nad zjawiskami związanymi z promieniowaniem słonecznym oraz wykorzystaniem ich w celu zamiany w energię elektryczną lub cieplną. Albert Einstain w 1905 r. zajął się kontynuacją wyjaśnienia teorii efektu fotowoltaicznego, wykorzystując hipotezę kwantów Plancka.
Metoda Czochralskiego
Polski chemik i metaloznawca Jan Czochralski, miał wpływ na rozwój wykorzystywania promieniowania słonecznego do produkcji energii elektrycznej. Polski naukowiec jest wynalazcą powszechnie stosowanej metody otrzymywania monokryształów krzemu, która została nazwana od jego nazwiska metodą Czochralskiego.
Fotowoltaika, czyli fizyki się nie oszuka
Fotowoltaika polega na bezpośrednim generowaniu energii elektrycznej z promieniowania słonecznego. Panele fotowoltaiczne zbudowane są z ogniw wykonanych z półprzewodników. Najczęstszym i najbardziej powszechnym materiałem wykorzystywanym do budowy ogniw jest krzem krystaliczny (c-Si). Bezpośrednio w ogniwach fotowoltaicznych zachodzi tzw. zjawisko fotowoltaiczne, w wyniku którego powstaje prąd stały (DC).
Jak to możliwe, że w ogniwie występuje napięcie i płynie prąd elektryczny?
W momencie gdy na ogniwo PV pada foton czyli jednostka światła, mogą zajść trzy sytuacje:
- Odbicie światła od ogniwa – gdy światło nie pada prostopadle do urządzenia.
- Przeniknięcie fotonu przez krzem.
- Pochłonięcie fotonu przez krzem – czyli sytuacja na której zależy nam najbardziej.
Półprzewodnikowa płytka krzemowa znajdująca się w ogniwie posiada barierę potencjału (zwykle złącze P-N). Padające fotony wybijają elektrony z materiału półprzewodnikowego co umożliwia im swobodne poruszanie się w strukturze ogniwa, w wyniku czego powstają pary nośników energii, tj. elektrony (ładunek ujemny -) i tak zwane dziury czyli miejsca, w których znajdował się wybity elektron (ładunek dodatni +). Ze względu na to, że te ładunki są rozdzielane przez barierę potencjału, która występuje w materiale półprzewodnikowym, ładunki zaczynają się przemieszczać względem siebie – wówczas płynie prąd elektryczny.
Kiedy fotowoltaika produkuje najwięcej prądu ze słońca?
W celu zapewnienia optymalnych uzysków energetycznych kluczowe jest odpowiednie umiejscowienie paneli fotowoltaicznych. Powierzchnia absorbująca promieniowanie słoneczne musi być jak najdłużej ustawiona prostopadle do kierunku promieniowania. Uwzględniając szerokość geograficzną Polski, najlepsze wyniki uzyskują panele zamontowane w kierunku południowym, pod kątem 30-35 stopni względem gruntu. Wówczas inwestor uwzględniając cztery pory roku osiągnie najwyższą produkcje energii elektrycznej z każdego zainstalowanego kWp.
Roczny strumień energii promieniowania słonecznego, które dociera do powierzchni Ziemi (1,76 x 1017) przekracza o ponad 30 tys. razy światowe roczne zapotrzebowanie na energię. Dlatego powszechnym stwierdzeniem jest fakt, że energia słoneczna jest niewyczerpanym źródłem energii.
Może Cię zainteresować

Mikroinwertery Hoymiles

Domy bez pozwolenia: co już wiadomo na temat projektu

Na co uważać przy montażu fotowoltaiki: detale techniczne projektu i instalacji

Na co uważać przy montażu fotowoltaiki: typowe błędy projektantów i instalatorów

Polski falownik i polskie panele – Selfa PV

Charakterystyka energetyczna budynku – klucz do efektywnego domu

Panele bifacjalne: od technologii kosmicznej do naszych dachów

Fotowoltaika, instalacja skierowana na wschód zachód czy południe?

Zmiany w fotowoltaice – koniec opustów

Instalacja fotowoltaiczna a zbyt wysokie napięcie w sieci

Carport czyli samochodowa wiata fotowoltaiczna 2 w 1

Czy fotowoltaika dla firm to dobre rozwiązanie?

Panele fotowoltaiczne JA Solar

Solplanet AISWEI nowy król średniej półki falowników

Jak działa i jak odczytać licznik dwukierunkowy

Taryfy energetyczne: g11, g12 oraz g12w a bilansowanie 1:1

Jak magazynować energię z fotowoltaiki?

Fronius – najlepsze europejskie inwertery

Agroenergia nowe zasady na 2021 – czyli ile wynoszą dopłaty do fotowoltaiki dla rolników

Ulga termomodernizacyjna – czyli jak odliczyć od podatku fotowoltaikę, pompę ciepła i nowe okna

Fotowoltaika dla rolników – z jakich dotacji i ulg można skorzystać?

Magazyn energii w samochodzie elektrycznym

Autokonsumpcja energii – czyli jak wykorzystać prąd z fotowoltaiki

Ładowanie samochodu elektrycznego – sprawdzamy ile kosztuje jazda elektrykiem

Czy panele full black to najlepszy wybór?

Mój Prąd nowe informacje Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej

Finansowanie fotowoltaiki

Inwertery hybrydowe – jak działają

SolarEdge światowa czołówka fotowoltaiki

Tandemowe ogniwa PV osiągają 30% – czas skupić się na stabilności

Wymiary paneli fotowoltaicznych czy większy zawsze znaczy lepszy?

Wiaty fotowoltaiczne gdy dach jest zbyt mały

Mój Akumulator 2021 co nowego w programie Mój Prąd w 2021 roku.

Sezon na fotowoltaikę: kiedy najlepiej instalować panele PV

Czy panele fotowoltaiczne mogą być szkodliwe?

Fakty i mity fotowoltaiki

Pompa ciepła powietrze-woda sposób na tanie ogrzewanie

Pompa ciepła czy ogrzewanie elektryczne co się bardziej opłaca?

Przezroczyste ogniwa słoneczne rozwiązaniem przyszłości

Farma fotowoltaiczna, kiedy się opłaca?

Dynamiczny wzrost europejskiego rynku PV

Opłata mocowa i podwyżki cen prądu 2021

Fotowoltaiczne ekrany akustyczne przyszłość czy nietrafiony pomysł?

Dachówka fotowoltaiczna – czy zastąpi tradycyjne pokrycia dachowe?

Pompa ciepła czy kocioł gazowy?

Nowość w ofercie – panele fotowoltaiczne Selfa

Perspektywy dofinansowań na 2021 rok co już wiadomo?

Nowa fabryka ogniw fotowoltaicznych w Europie

Ekonomia i ekologia czyli opinia Pana Pawła o swojej nowej instalacji fotowoltaicznej

Nowa instalacja fotowoltaiczna 3.3 kWp i opinia zadowolonego klienta

WT 2021 dom energooszczędny w praktyce

Instalacja fotowoltaiczna – na trackerach czy na stelażu

Amerykański start-up rozpoczyna produkcję drukowanych, perowskitowych ogniw PV na rolce

Smog! Jak zadbać o jakość powietrza?

Kolejny klient zadowolony z profesjonalnego montażu

Do Mojego Prądu dołożono 100 milionów na ten rok

Dofinansowanie na fotowoltaikę – Warszawa daje 15 000

Brawo Dania 👍 w 2021 realizacja rekordowej farmy fotowoltaicznej

Jak oszczędzać prąd czyli o ekonomii i ekologii

Jak odczytywać licznik prądu

Ogrzewanie podłogowe, czy zawsze się opłaca?

Standardy wykonywania instalacji fotowoltaicznej Sunvival

Nowe pomysły na projektowanie ogniw PV proste zasady pułapkowania światła w krzemie

Fotowoltaika – ekologiczna lokata na wysoki procent

Rekordowe wzrosty polskiej fotowoltaiki

Fotowoltaika i pompa ciepła – najlepsze połączenie

Rodzaje pomp ciepła

Samowystarczalność energetyczna przyszłość czy teraźniejszość?

Wpływ chmur na wydajność paneli fotowoltaicznych

Net metering: na czym polega i czy się opłaca?

Żywotność paneli słonecznych

Jak działa Instalacja fotowoltaiczna?

Gdzie zamontować inwerter?

Dotacje Mój prąd do instalacji fotowoltaicznych. Jakie są zasady?

Jak powstaje prąd ze słońca?

Jak działa inwerter fotowoltaiczny?

Jak dobrać inwerter w instalacji fotowoltaicznej?

Instalacja fotowoltaiczna na mikroinwerterach. Jak działa i czy zawsze się opłaca?

Domowa elektrownia fotowoltaiczna. Zalety prądu ze słońca.

Co wpływa na wydajność paneli fotowoltaicznych?

Co wybrać: mikroinwerter czy klasyczny inwerter?

Instalacja fotowoltaiczna on-grid czy off-grid?

Panele monokrystaliczne i polikrystaliczne: Czym się różnią i które wybrać?
