Popularność rozwiązań z zakresu fotowoltaiki stale rośnie. Sprawdź, czym charakteryzują się ogniwa, jak są zbudowane i gdzie mogą znaleźć zastosowanie. W tym poradniku znajdziesz szczegółowe informacje.

Czym jest ogniwo fotowoltaiczne?

Ogniwo fotowoltaiczne stanowi główny element panelu słonecznego. To półprzewodnik, który przetwarza energię z promieni słonecznych na prąd elektryczny. Dzieje się tak za sprawą zjawiska fotowoltaicznego, które zachodzi, gdy promienie padają na półprzewodnik. Wtedy następuje proces przetwarzania energii. Aby było to możliwe, ogniwa słoneczne powstają przy zastosowaniu krzemu, germanu czy selenu.

Działanie ogniw jest dosyć proste. Składają się one z warstw półprzewodnikowych typu p i typu n, a rozdziela je warstwa zaporowa. W półprzewodniku p zachodzi niedobór elektronów, natomiast w półprzewodniku n – nadmiar. Energia uwalnia elektrony z warstwy zaporowej i powoduje przemieszczanie się ich do warstwy n. Wtedy zachodzi różnica potencjałów, tj. napięcie elektryczne.

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Pierwsza generacja ogniw grubowarstwowych przyniosła modele monokrystaliczne. To najbardziej wydajne, choć relatywnie drogie rozwiązania. Tego typu ogniwa słoneczne wytwarzane są z monokryształu krzemu i charakteryzują się czarnym kolorem. Tańsze są ogniwa polikrystaliczne, lecz mają mniejszą wydajność. Wytwarza się je z płytek krzemowych o nieregularnej strukturze krystalicznej.

Ogniwa drugiej generacji to rozwiązania cienkowarstwowe, które wykonuje się np. z krzemu amorficznego czy mieszanki miedzi. Warto zaznaczyć, że mogą one być elastyczne i z powodzeniem wykorzystywane jako elementy budowlane. W dodatku są tańsze od ogniw z krystalicznego krzemu

Warto zaznaczyć, że stale trwają prace nad nowymi ogniwami. Wśród ciekawych pomysłów wyróżnić można barwnikowe ogniwa słoneczne, które nie mają warstwy krzemu, a ich bazę stanowi barwnik, znajdujący się w szkle fotowoltaicznym. Wato więc stale śledzić rozwój tego rynku.

Zastosowania ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne znalazły wiele zastosowań. Przede wszystkim można je spotkać przy domach jednorodzinnych, budynkach biurowych, a także w kamperach czy przyczepach kempingowych. Ponadto baterie fotowoltaiczne bardzo często wykorzystuje się w elektronice użytkowej (np. lampy ogrodowe, powerbanki, kalkulatory).

Ponadto ogniwa świetnie sprawdzają się w elektrowniach słonecznych oraz w przemyśle. Energia odnawialna często zasila automatykę w zakładach produkcyjnych. Ponadto ogniwa mają duże znaczenie dla rozwiązań z zakresu infrastruktury drogowej. Mowa tu o światłach czy parkomatach. Wzrasta również popularność samochodów z napędem hybrydowym.

Ogniwa słoneczne wykorzystywane są także w technologiach kosmicznych. Przede wszystkim atutem paneli jest bezobsługowa praca oraz wysoka trwałość. Mogą więc zasilać elektronikę w promach kosmicznych, sztucznych satelitach czy stacjach orbitalnych. Mamy więc do czynienia z uniwersalną, a zarazem bardzo nowoczesną technologią.

nad.