Fotowoltaika

Jak działa fotowoltaika? Poznaj sekrety paneli fotowoltaicznych i sposób ich funkcjonowania!

Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński18.09.20234 min.
Jak działa fotowoltaika? Poznaj sekrety paneli fotowoltaicznych i sposób ich funkcjonowania!
banner

Fotowoltaika cieszy się coraz większą popularnością jako alternatywne źródło energii. Warto więc poznać szczegółowo, jak działają panele fotowoltaiczne i jak można wykorzystać słońce do produkcji prądu. W tym artykule wyjaśnimy krok po kroku proces zamiany światła słonecznego na energię elektryczną oraz przybliżymy budowę i rodzaje paneli PV.

Czym jest fotowoltaika i jak działają panele?

Fotowoltaika (PV) to technologia pozwalająca na bezpośrednią konwersję światła słonecznego w energię elektryczną. Odbywa się to w specjalnych urządzeniach zwanych panelami fotowoltaicznymi lub modułami PV. Są to płyty zbudowane z połączonych szeregowo ogniw fotowoltaicznych. Kiedy promienie słoneczne padają na panele, w ogniwach zachodzi efekt fotowoltaiczny, czyli wytwarzanie napięcia elektrycznego. Im więcej światła pada na moduły, tym więcej prądu można z nich uzyskać.

Jak wytwarzana jest energia z promieni słonecznych?

Proces zamiany energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną w fotowoltaice można podzielić na 3 etapy:

  1. Fotony (kwanty światła słonecznego) uderzają w ogniwo i powodują uwolnienie elektronów.
  2. Uwolnione elektrony migrują na tylną ściankę ogniwa, tworząc prąd elektryczny.
  3. Przewody odprowadzają prąd do zewnętrznego obwodu elektrycznego.

Dzięki ruchowi swobodnych elektronów w obwodzie zamkniętym możliwe jest wykorzystanie wytworzonego prądu np. do zasilania urządzeń elektrycznych, ładowania akumulatorów lub oddawania nadwyżek do sieci energetycznej.

Z jakich elementów składa się panel fotowoltaiczny?

Jak działa fotowoltaika? Poznaj sekrety paneli fotowoltaicznych i sposób ich funkcjonowania!

Typowy panel fotowoltaiczny składa się z kilku podstawowych elementów:

  • Ogniwa PV - zazwyczaj wykonane z krzemu, odpowiadają za konwersję światła w prąd.
  • Szkło - zapewnia ochronę ogniw przed wpływami atmosferycznymi.
  • Rama - nadaje sztywność i wytrzymałość całej konstrukcji.
  • Uszczelki - chronią wnętrze panelu przed wilgocią i kurzem.
  • Przewody - odprowadzają wytworzony prąd stały.

Oprócz tego panele mają warstwę tylną, która dodatkowo izoluje moduł. Całość pokryta jest wodoszczelną powłoką z tworzywa sztucznego.

Jakie są rodzaje ogniw fotowoltaicznych i ich zastosowanie?

Wyróżnia się 3 główne typy ogniw fotowoltaicznych:

  1. Monokrystaliczne - mają najwyższą sprawność 15-22%, ale też najwyższą cenę.
  2. Polikrystaliczne - trochę mniej wydajne od monokrystalicznych, za to tańsze.
  3. Cienkowarstwowe - najtańsze w produkcji, coraz częściej stosowane w elastycznych panelach fasadowych i mobilnych.

Najpopularniejsze są ogniwa polikrystaliczne, gdyż zapewniają najlepszy stosunek wydajności do ceny. Monokrystaliczne sprawdzą się, gdy miejsca na instalację jest niewiele. Cienkowarstwowe świetnie nadają się do zastosowań mobilnych i w gadżetach.

Gdzie montuje się panele słoneczne i jak ustawiać je względem słońca?

Moduły fotowoltaiczne można montować praktycznie wszędzie. Najczęstsze lokalizacje to:

  • Dachy budynków
  • Elewacje i fasady
  • Wolnostojące konstrukcje naziemne
  • Ogrodzenia i ciągi komunikacyjne

Aby zoptymalizować produkcję energii, panele powinny być zwrócone na południe pod kątem ok. 30-40 stopni (w zależności od szerokości geograficznej). Dobrze też unikać zacienienia przez drzewa czy budynki.

Jakie są wady i zalety paneli fotowoltaicznych?

Zalety:

  • Czysta energia odnawialna bez emisji spalin
  • Prosta i szybka instalacja
  • Praca bezobsługowa przez dziesiątki lat
  • Możliwość magazynowania energii w akumulatorach

Wady:

  • Produkcja energii zależna od nasłonecznienia
  • Dość wysokie koszty początkowe inwestycji
  • Problematyczny recykling zużytych paneli
  • Spadek wydajności ogniw w czasie

Ile kosztuje montaż instalacji fotowoltaicznej i jak długo się zwraca?

Jak działa fotowoltaika? Poznaj sekrety paneli fotowoltaicznych i sposób ich funkcjonowania!

Średnie koszty montażu instalacji PV dla domu jednorodzinnego wynoszą ok. 15-25 tys. zł. Zależy to od wielkości systemu, rodzaju paneli i ich jakości oraz konieczności wykonania konstrukcji montażowej.

Zwrot inwestycji następuje zwykle po 6-8 latach dzięki oszczędnościom na rachunkach za prąd i możliwości sprzedaży nadwyżek energii do sieci. Okres ten może być krótszy przy wykorzystaniu dotacji.

Jakie są formy dofinansowania dla instalacji fotowoltaicznych?

Aktualnie dostępne są następujące dopłaty do fotowoltaiki w Polsce:

  • Mój Prąd - dofinansowanie do mikroinstalacji PV z programu NFOŚiGW
  • Ulga termomodernizacyjna - możliwość odliczenia montażu paneli od podatku
  • Agroenergia - dotacje dla rolników na OZE z PROW 2014-2020
  • Program Czyste Powietrze - dofinansowanie paneli słonecznych z programu

Warto też sprawdzić lokalne dotacje samorządowe. Umiejętne połączenie kilku źródeł wsparcia pozwala znacząco obniżyć koszty instalacji PV.

Podsumowanie - czy warto zainstalować fotowoltaikę?

Instalacja paneli fotowoltaicznych to świetny sposób na obniżenie rachunków za prąd i uniezależnienie się od stale rosnących cen energii. Mimo wysokich kosztów początkowych, inwestycja w fotowoltaikę szybko się zwraca, a panele mogą bezproblemowo pracować nawet przez 30 lat. Dodatkowym atutem jest możliwość uzyskania atrakcyjnych dotacji, które skracają okres zwrotu nawet do kilku lat. Jeśli zależy Ci na niezależności energetycznej i dbasz o środowisko, panele fotowoltaiczne to strzał w dziesiątkę.

banner

Najczęstsze pytania

Wielkość instalacji PV najlepiej dobrać do rocznego zużycia prądu w gospodarstwie domowym. Nadmiar wyprodukowanej energii można oddać do sieci. Popularne są systemy od 3 do 10 kWp.

Do mikroinstalacji PV nie trzeba zgłoszenia. Powyżej 50 kWp potrzebne jest pozwolenie na budowę. Konieczne jest też zgłoszenie instalacji do operatora sieci dystrybucyjnej.

Tak, choć ze zmniejszoną wydajnością. Mrozy nie zatrzymują całkowicie produkcji prądu. Ważne, aby regularnie odśnieżać panele.

Polecanymi producentami paneli są m.in. Longi Solar, Jinko, Canadian Solar. Dobrym źródłem są także autoryzowani sprzedawcy i instalatorzy fotowoltaiki.

Renomowani producenci dają zwykle 10-12 lat gwarancji na produkt i 25 lat gwarancji wydajności na min. 80% mocy.

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 5.00 Liczba głosów: 1

5 Podobnych Artykułów:

  1. Podłączenie pieca gazowego - montaż i podłączenie kotła gazowego
  2. Pompa ciepła odwierty - najlepsze rozwiązanie do budowy ogrzewania
  3. Atakujące ceny fotowoltaiki w 2024! Panele od 19zł/Wp? Sprawdź!
  4. Rewolucyjne wykorzystanie niedopałków na Litwie - czy Polacy podążą za tendencją?
  5. Jak poprawnie chłodzić za pomocą pompy ciepła? Odkryj najlepsze rozwiązania!
Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński

Jako doświadczony budowniczy i doradca w zakresie efektywności energetycznej domów, koncentruję się na łączeniu nowoczesnych technologii, takich jak pompy ciepła, oraz fotowoltaika, z tradycyjnymi metodami budowy. Ukończyłem Budownictwo na Politechnice Krakowskiej i rozszerzyłem swoją wiedzę o zarządzanie projektami budowlanymi. Jako członek Polskiego Stowarzyszenia Budownictwa Ekologicznego, regularnie publikuję artykuły w branżowych czasopismach. Moje praktyczne podejście do budowy przyniosło mi zaufanie klientów, którzy cenią moje skuteczne i ekonomiczne rozwiązania.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły

Ranking najlepszych falowników 2024
FotowoltaikaRanking najlepszych falowników 2024

Zestawienie najlepszych modeli falowników fotowoltaicznych w Polsce. Ranking falowników PV 2024 z uwzględnieniem parametrów technicznych, ceny i opinii klientów. Przewodnik po najpopularniejszych falownikach.