Zalety i zastosowanie ogniw fotowoltaicznych

Poszukiwanie tanich, odnawialnych źródeł energii jest obecnie bardzo popularne. Szczególnym zainteresowaniem cieszy się energia słoneczna, która niesie ze sobą nieograniczony potencjał. Dlatego też coraz częściej właściciele domów decydują się na montaż ogniw fotowoltaicznych, dzięki którym mogą korzystać z darmowego prądu. Jakie zalety mają takie ogniwa i gdzie się je wykorzystuje?

Czym jest ogniwo fotowoltaiczne?

Ogniwo fotowoltaiczne lub też słoneczne, jak często się je nazywa, jest niewielkim elementem odpowiedzialnym za przetwarzanie energii słonecznej w elektryczną. Aby mogło prawidłowo funkcjonować, musi być wykonane z materiału półprzewodnikowego, takiego jak krzem, selen czy german. Najpopularniejszy jest pierwszy z nich, który wyróżnia się znacznie intensywniejszym od pozostałych zjawiskiem fotoemisji. Jest ono wynikiem istnienia aż czterech wolnych elektronów walencyjnych, jakie znajdują się w atomie krzemu na jego ostatniej powłoce. W celu uzyskania jeszcze lepszych efektów w praktyce łączy się też krzem z selenem. Standardowe ogniwo fotowoltaiczne jest zbudowane z dwóch warstw półprzewodnika – cienkiej n i grubszej p – oddzielonych barierą potencjałów. Jest nią złącze typu p-n. Na skutek bombardowania elektronów fotonami światła słonecznego powstaje różnica potencjałów, czyli napięcie elektryczne.

Zalety ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne stanowią podstawowy element konstrukcyjny paneli słonecznych. Te z kolei są wykorzystywane do pozyskiwania energii elektrycznej, jaka powstaje na skutek zjawiska fotoelektrycznego. Dlatego mówiąc o zaletach ogniw, można je rozpatrywać zarówno w kontekście rodzajów i ich cech charakterystycznych, jak i w odniesieniu do elektrowni słonecznej. Ogniwa fotowoltaiczne dzieli się na:

  • monokrystaliczne wykonane z pojedynczego, monolitycznego kryształu krzemu w formie sześciokąta – ich zaletami są wysoka sprawność (na poziomie 14-19%) oraz bardzo długa żywotność – z tego powodu są też najdroższe, jednak inwestycja jest opłacalna, gdyż dokonuje się jej na wiele lat,
  • polikrystaliczne, złożone z wielu kryształów krzemu i uformowane w kształt kwadratu – ich najważniejszą zaletą jest niska cena, jednak mają mniejsza sprawność od polikrystalicznych (12-14%),
  • z krzemu amorficznego – ogniwa tego typu są najtańsze, ale też najmniej trwałe i o najniższej sprawności (6-10%).

Na rynku można też spotkać ogniwa cienkowarstwowe, wykonane z tellurku kadmu, miedzi, indu, galu i selenu.

Analizując zalety zbudowanych z takich ogniw paneli fotowoltaicznych, których montażem zajmuje się firma MIR Energia, jako najważniejsze można wymienić:

  • bezpłatną energię przez kilkadziesiąt lat użytkowania,
  • bezobsługowy system pracy,
  • brak wydatków na konserwację,
  • ekologiczny charakter,
  • łatwy montaż,
  • możliwość odsprzedania nadprodukcji energii do zakładu energetycznego.

Zastosowanie ogniw fotowoltaicznych

Pojedyncze ogniwa fotowoltaiczne służą do budowy większych paneli słonecznych, montowanych na dachach budynków lub bezpośrednio na ziemi w formie niezależnego źródła zasilania. Można je wykorzystywać zarówno do produkcji taniej energii dla całego domu, jak i ogrzewać wodę użytkową, w basenie czy dostarczać prąd niezbędny do pracy maszyny. Solary są też podstawą oświetlenia i popularnym rozwiązaniem stosowanym w kontekście rozwoju tanich i ekologicznych środków transportu.