Wat zijn fotovoltaïsche systemen?

Fotovoltaïsche systemen maken gebruik van een verzameling zonnecellen om elektriciteit op te wekken voor gebruik in verschillende capaciteiten. Het proces zet zonlicht of ultraviolette straling om in energie. Het systeem gebruikt een aantal zonnecellen verpakt in modules en aangesloten op een condensator om de gelijkstroom (DC) stroom op te slaan en te distribueren naar apparaten of componenten die moeten worden gevoed.

De manier waarop een fotovoltaïsch systeem werkt, is eenvoudig door de fotonen te benutten tegen zonlicht en ze in staat te stellen elektronen te beïnvloeden. Deze gebeurtenis creëert een hogere energietoestand die een elektrische lading opbouwt. Het basisdeel van het systeem is een fotodiode, die ook de primaire collector van de fotonen is.

Er zijn twee hoofdvormen van fotovoltaïsche systemen: standalone en hybride. Op zichzelf staande systemen zijn niet verbonden met een externe stroombron. De verzamelde energie wordt ter plaatse opgeslagen en gebruikt om een ​​afzonderlijk apparaat van stroom te voorzien. Dit kan variëren van kleine tuinverlichting tot ruimtevaartuigen. Hybride systemen zijn fotovoltaïsche systemen die andere vormen van stroomverbruik omvatten, zoals dieselgeneratoren of windenergie en doorgaans grotere gebouwen of gebieden van stroom voorzien.

Het is mogelijk om een ​​rastersysteem op te zetten met behulp van zonnecellen en modules. Deze worden meestal opgesteld in velden of op grote gebouwen en voeden de stroom rechtstreeks aan het elektriciteitsnet. Om de DC-stroom te kunnen omzetten in de wisselstroom die in het algemene net wordt gebruikt, moet een gespecialiseerde omvormer worden gebruikt. De gemiddelde verzameling modules in deze ontwerpen bestaat uit 72 kristallijne siliciumcellen die ongeveer 160 watt energie genereren.

Het grootste probleem met het installeren van fotovoltaïsche systemen zijn de totale kosten. Traditionele systemen gebruiken kristallijne siliciummodules, de vlakke basispanelen die de meeste mensen herkennen als de collectoren van zonnestraling. Nieuwere systemen zijn ontworpen met het concept van concentratormodules. Deze modules gebruiken grote reflecterende oppervlakken om het zonlicht rechtstreeks in de fotodiode te richten. Dit heeft de efficiëntie van de zonnecollectoren verhoogd en de bijbehorende kosten verlaagd. Volgens cijfers begin 2006 waren de kosten per watt gemiddeld $ 7,50 US dollar (USD).

Extra ideeën voor financiering zijn ook in het begin van de 21ste eeuw opgesteld. Deze omvatten langetermijncontracten voor gratis installatie van de fotovoltaïsche systemen in bedrijven en woongemeenschappen in ruil voor het recht om het overtollige vermogen dat wordt geproduceerd te verzamelen. Vanaf 2009 werd ongeveer 90 procent van de commerciële fotovoltaïsche installaties volgens deze methode in de Verenigde Staten geïnstalleerd.