Co to są systemy fotowoltaiczne?
Systemy fotowoltaiczne wykorzystują kolekcję ogniw słonecznych do wytwarzania energii elektrycznej do wykorzystania w różnych pojemnościach. Proces przekształca światło słoneczne lub promieniowanie ultrafioletowe w energię. System wykorzystuje szereg ogniw słonecznych upakowanych w moduły i podłączonych do kondensatora do przechowywania energii prądu stałego (DC) i dystrybucji jej do urządzeń lub komponentów wymagających zasilania.
Sposób działania układu fotowoltaicznego polega po prostu na wykorzystaniu fotonów przed światłem słonecznym i umożliwieniu im uderzenia w elektrony. To wydarzenie tworzy wyższy stan energii, który wytwarza ładunek elektryczny. Podstawową częścią systemu jest fotodioda, która jest również głównym kolektorem fotonów.
Istnieją dwie główne formy systemów fotowoltaicznych: autonomiczna i hybrydowa. Systemy autonomiczne nie są podłączone do żadnego zewnętrznego źródła zasilania. Energia, która jest gromadzona, jest przechowywana na miejscu i wykorzystywana do zasilania pojedynczego urządzenia. Może to różnić się od małych świateł ogrodowych do statków kosmicznych. Systemy hybrydowe to systemy fotowoltaiczne, które obejmują inne formy zużycia energii, takie jak generatory wysokoprężne lub wiatrowe i generalnie zasilają większe budynki lub obszary.
Możliwe jest skonfigurowanie systemu sieciowego za pomocą ogniw i modułów słonecznych. Zazwyczaj są one ustawione na polach lub na dużych budynkach i dostarczają energię bezpośrednio do sieci energetycznej. Aby przemiennik stałoprądowy mógł zostać przekształcony w prąd przemienny wykorzystywany w ogólnej sieci, należy użyć specjalistycznego falownika. Średni zbiór modułów w tych projektach składa się z 72 ogniw krzemu krystalicznego, które wytwarzają około 160 watów energii.
Największym problemem przy instalacji systemów fotowoltaicznych jest całkowity koszt. Tradycyjne systemy wykorzystują krystaliczne moduły krzemowe, które są podstawowymi płaskimi panelami, które większość ludzi rozpoznaje jako kolektory promieniowania słonecznego. Nowsze systemy zostały zaprojektowane z koncepcją modułów koncentratora. Moduły te wykorzystują duże powierzchnie odblaskowe do kierowania światła słonecznego bezpośrednio do fotodiody. Zwiększyło to wydajność kolektorów słonecznych i obniżyło związane z nimi koszty. Według danych z początku 2006 r. Koszt na wat wyniósł średnio 7,50 USD (USD).
Dodatkowe pomysły na finansowanie pojawiły się również na początku XXI wieku. Należą do nich długoterminowe umowy na bezpłatną instalację systemów fotowoltaicznych w przedsiębiorstwach i wspólnotach mieszkaniowych w zamian za prawo do odbioru wytwarzanej nadwyżki energii. W 2009 roku około 90 procent komercyjnych instalacji fotowoltaicznych instalowanych było w Stanach Zjednoczonych przy użyciu tej metody.