Jak powstaje prąd w ogniwie fotowoltaicznym?

2 lata temu

Fotowoltaika to alternatywny sposób wytwarzania energii, który nie wpływa destrukcyjnie na środowisko. Czerpanie energii ze słońca jest nie tylko metodą pozyskiwania czystej energii z odnawialnego źródła, ale również gwarancją uniezależnienia się od dostawców energii, którzy każdego roku podnoszą ceny swoich usług. Do wytworzenia prądu we własnym gospodarstwie domowym potrzeba takich elementów jak: panele fotowoltaiczne, falownik, zabezpieczenia elektryczne, przewody oraz licznik. Jak działa taki zestaw fotowoltaiczny? W dalszej części artykułu, wyjaśniamy, jak w ogniwie fotowoltaicznym powstaje prąd.

Jak światło słoneczne zmienia się w prąd?

Za powstawanie prądu w ogniwie fotowoltaicznym odpowiada tzw. zjawisko fotowoltaiczne. Na jego wystąpienie wpływa wykonanie paneli z odpowiednich materiałów oraz ich ekspozycja na promieniowanie słoneczne. Ogniwa wykonuje się z półprzewodników, które mają zdolność do transportu cząstek naładowanych elektrycznie. Dostępne w ofercie naszej firmy panele fotowoltaiczne w Wałbrzychu wykonywane są z krzemu. Płytki krzemowe składają się z dwóch warstw: pierwszej z atomów o wartości ujemnej (n) oraz drugiej z atomów o wartości dodatniej (p). Pomiędzy nimi znajduje się warstwa o wartości obojętnej. W momencie, gdy na panele padają strumienie światła słonecznego, które przenoszą konkretne ładunki energii, dochodzi do wybijania elektronów z materiału.

Pobudzone elektrony generują ruch w warstwie n, co równocześnie pobudza też atomy w warstwie p.  W wyniku wybicia elektronów dochodzi do przemieszczania atomów ujemnych i dodatnich między warstwami, czego efektem jest powstawanie napięcia elektrycznego. Ruch elektronów w ogniwie fotowoltaicznym odpowiada za wytworzenie prądu stałego. Prąd stały nie jest jednak tym, który można znaleźć w gniazdkach. Konwersja energii słonecznej w elektryczną jest zaledwie pierwszym etapem wytwarzania prądu, który zasila domowe instalacje. Istotne jest zatem przetworzenie prądu stałego w prąd zmienny. Do tego celu wykorzystuje się falownik. Dopiero po zastosowaniu tego urządzenia można wykorzystać prąd wytworzony w ogniwie.