ABC fotowoltaiki: baterie słoneczne

ABC fotowoltaiki: baterie słoneczne

Fotowoltaika, czyli produkcja energii elektrycznej pochodzącej w promieni słonecznych, jest przyszłością światowej energetyki. Minęły już czasy, gdy tylko w nielicznych krajach znajdowały się fundusze i technologia pozwalające na budowę wydajnych farm fotowoltaicznych. Co więcej, w ostatnich latach baterie słoneczne zawędrowały pod strzechy (a raczej na strzechy, biorąc pod uwagę, że montuje się je na dachu) i kolejne gospodarstwa domowe czerpią czysty i tani prąd pochodzący z energii słonecznej.

Zanim jednak podejmiemy decyzję o instalacji układu fotowoltaicznego w naszym domu, warto poznać fundamentalne informacje o zasadach jego działania. Zaczniemy od wiedzy najbardziej podstawowej – przyjrzymy się baterii słonecznej i temu jak działa.

Bateria słoneczna, nazywana również ogniwem słonecznym, stanowi serce każdego układu fotowoltaicznego, bowiem to właśnie „w niej” powstaje energia elektryczna pochodząca z promieni wysyłanych przez najbliższą nam gwiazdę. Baterie słoneczne różnią się rozmiarami: od najmniejszych, które można znaleźć w kalkulatorach kieszonkowych, do „gigantów” zapewniających działanie satelitom i sondom kosmicznym. Niezależnie od tego, jakie jest przeznaczenie takiego ogniwa – produkcja prądu na skalę przemysłową w wielkich farmach słonecznych lub napędzanie eksperymentalnego samochodu – zasada działania jest zawsze taka sama.

Każdą baterię słoneczną tworzą dwie bardzo cienkie płyty wykonane z krzemu. Przylegają one do siebie, a dodatkowo są wzmocnione po obu stronach przejrzystą taflą pleksiglasu, aby były odporne na uszkodzenia i warunki atmosferyczne. Na styku obu płytek krzemowych tworzą się ładunki elektryczne, gdy padają nań promienie słoneczne. Prąd stały powstający na drodze tego zjawiska jest odprowadzany przez powłokę metalową oraz siatkę z tego samego materiału, którą płytki są pokryte od dołu i od góry. Oczywiście jedno ogniwo słoneczne będzie produkować zbyt mało prądu, aby wypełnić zapotrzebowanie typowego gospodarstwa domowego, więc łączy się je w zestawy liczących po kilka takich baterii. W elektrowniach słonecznych liczba ogniw może dochodzić nawet do kilku tysięcy.

Na pewno w tym miejscu w oczy rzucił się Wam drobny, ale dosyć istotny detal. Baterie słoneczne wytwarzają prąd stały, tymczasem na co dzień używamy prądu zmiennego (efekt zwycięstwa koncepcji Nikoli Tesli nad pomysłami Tomasza Edisona). Projektanci instalacji fotowoltaicznych rozwiązali ten problem poprzez wyposażenie ich w falowniki, które zmieniają prąd stały (DC) na zmienny (AC).