Ogniwo fotowoltaiczne służy do przekształcania światła słonecznego bezpośrednio w energię elektryczną. Proces ten stał się znany jako efekt PV. Naukowcy z Bell Telephone jako pierwsi odkryli efekt PV w 1954 roku, kiedy zauważyli, że krzem wystawiony na działanie promieni słonecznych może wytwarzać ładunek elektryczny. Odkrycie to miało kluczowe znaczenie dla rozwoju różnych technologii fotowoltaicznych o różnych zastosowaniach, od satelitów kosmicznych po powerbanki.
Obecnie technologia PV jest wykorzystywana do zasilania domów i budynków komercyjnych, a nawet dużych elektrowni kilku przedsiębiorstw użyteczności publicznej. W przeciętnym domu potrzeba około 10 do 20 paneli słonecznych, aby zaspokoić całkowite zapotrzebowanie na energię. Panele te są wykonane z ogniw słonecznych, które są połączone w moduły mieszczące około 40 ogniw. Aby wchłonąć maksimum światła słonecznego w ciągu dnia, panele są montowane pod stałym kątem skierowanym na południe lub są mocowane na urządzeniu śledzącym podążającym za słońcem.
Technologia fotowoltaiczna
Wielkość ogniwa fotowoltaicznego, intensywność źródła światła i wydajność konwersji ogniwa będą odzwierciedlać ilość wyprodukowanej energii elektrycznej. Ponieważ technologie fotowoltaiczne są wykorzystywane w aplikacjach o różnych rozmiarach, system fotowoltaiczny może zawierać następujące elementy w zależności od obciążenia:
Urządzenia śledzące energię słoneczną – do śledzenia słońca i zapewnienia optymalnego zysku słonecznego panelu fotowoltaicznego.
Baterie – do przechowywania energii elektrycznej do późniejszego wykorzystania, gdy słońce nie świeci
Przetwornice – do konwersji napięcia systemu PV na wyższe lub niższe napięcie
Generatory silnikowe – spotykane głównie w układach hybrydowych do zasilania awaryjnego, a także do ładowania akumulatorów
Falowniki – do konwersji prądu stałego (dc) na prąd przemienny (ac).
Następujące czynniki odgrywają kluczową rolę w udanej instalacji dowolnego systemu fotowoltaicznego:
Panele słoneczne i falowniki muszą mieć odpowiednią konstrukcję zarządzania ciepłem
Wymagane jest odpowiednie nachylenie i orientacja panelu, aby poprawić przechwytywanie światła słonecznego i zmniejszyć efekt zabrudzenia
Właściwe bezpieczniki, przełączanie i powiązane środki bezpieczeństwa
Najwyższej jakości przewody i kanały muszą być używane bez odsłoniętych przewodów lub połączeń przewodów
Wydajna konstrukcja systemu zapewniająca funkcjonalność i łatwość serwisowania
Użycie odpowiednich narzędzi i profesjonalna instalacja
Odpowiednie szczegóły mocowania i czynności montażowe
Pełna kontrola systemu, testowanie i uruchomienie