Żyjemy w czasach, kiedy coraz bardziej popularne stało się poszukiwanie alternatywnych źródeł energii. Skutki globalnego ocieplenia, zmiany klimatyczne i ogólny nie najlepszy stan naszej planety, niejako wymaga od nas dostosowania się do sytuacji i wdrożenie działań, które docelowo mają na celu poprawę sytuacji ekologicznej na ziemi. Czerpanie energii z powietrza, słońca czy gleby wydaje się najbardziej słusznym krokiem w kierunku zmniejszenia wydalania zanieczyszczeń a tym samym poprawy kondycji powietrza, oraz całego ekosystemu, niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania naszej planety. Fotowoltaika to jedna z tych innowacyjnych metod mających na celu pozyskiwanie energii elektrycznej ze słońca. Jest to możliwe dzięki zastosowaniu specjalnych paneli fotowoltaicznych.

Panele fotowoltaiczne – co to takiego?

Panele fotowoltaiczne są centralnym narzędziem w instalacji fotowoltaicznej. To za ich pomocą energia słoneczna przekształcana jest w energię elektryczną zasilającą domową sieć elektryczną. Jak to się dzieje? Panele fotowoltaiczne zbudowane są z modułów, a te z ogniw fotowoltaicznych. W ogniwach fotowoltaicznych zachodzi zjawisko fotowoltaiczne, czyli zamiana promieniowania słonecznego na prąd stały. Ogniwa fotowoltaiczne zbudowane są z materiału półprzewodnikowego ze złączem p-n, co oznacza, że w jednej warstwie półprzewodnika występuje więcej ujemnych ładunków, czyli swobodnych elektronów (typ n.), natomiast w drugiej warstwie jest więcej ładunków dodatnich w postaci dziur (typ p.). Aby w ogniwie fotowoltaicznym mogło dojść do produkcji prądu, musi na nie padać promieniowanie słoneczne.

Jak powstaje prąd w panelach fotowoltaicznych?

Kiedy promienie słoneczne padają na panele fotowoltaiczne, ogniwa wchłaniają energię promieniowania, co skutkuje tym, że część elektronów znajdujących się na powierzchni materiału półprzewodnikowego ze złączem p-m zostaje w niego wybita. Wybite elektrony pozostawiają po sobie tak zwane dziury. Na styku złącza p-m istnieje pole elektryczne, które wolne elektrony przesuwa w kierunku warstwy z ładunkami ujemnymi (typu n.), natomiast dziury przesuwa w kierunku warstwy z ładunkami dodatnimi. Na skutek takiego działania, dochodzi do powstania napięcia elektrycznego. Kiedy do ogniwa przyłączony jest odbiornik i obwód elektryczny zostaje zamknięty, następuje przepływ prądu stałego.