Vad är fotovoltaisk energi?
Fotovoltaisk energi produceras när solljus omvandlas till energi med solceller eller halvledare. Dessa halvledande celler är vanligtvis tillverkade av kisel och innehåller inga frätande material eller rörliga delar. Så länge solcellerna utsätts för ljus, kommer de att producera fotovoltaisk energi med ett minimum av underhåll. Denna energi är också miljömässigt ren, tyst och säker.
Termen "fotovoltaik" har två delar: foto, ett grekiskt ord som betyder ljus, och voltaiskt, en referens till den elektriska energinovatören Alessandro Volta. 1839 upptäckte den franska fysikern Edmond Becquerel den fotovoltaiska effekten, produktionen av en volt med hjälp av en halvledare. Denna upptäckt ledde till ytterligare experiment med ljuskällor och halvledare, vilket ledde till uppfinningen av solceller som producerar fotovoltaisk energi.
Enskilda solceller, även kallad fotovoltaiska celler, tillverkas i olika former och storlekar. Ibland behövs bara en cell för att driva en enhet, men oftast är många celler anslutna till varandra för att bilda solpaneler eller moduler. Dessa moduler kan sedan anslutas för att skapa fotovoltaiska arrayer som kan användas för att driva små byggnader eller stora komplex. Den resulterande effekten av fotovoltaisk energi är beroende av storleken på matrisen. Storleken kan variera beroende på mängden tillgängligt solljus och mängden energi som behövs.
Även om kraftuttaget i ett fotovoltaiskt energisystem beror på den totala mängden ljus exponering kommer den fortfarande att generera energi under molniga eller mulen dagar. För att lagra denna energi för senare överföring finns ett antal lagringssystem tillgängliga för konsumenterna. De flesta pålitliga lagringssystem använder en kombination av uppladdningsbara batterier och energilagringskondensatorer, av vilka några kan utformas för växelström eller likström.
Hur mycket effekt som finns tillgängligt på molniga dagar och på natten i ett solcellsenergi beror på energiutgången från de fotovoltaiska modulerna och batteriarrangemanget. Att lägga till ytterligare moduler och batterier kommer att öka den tillgängliga effekten, men kommer också att öka kostnaden för systemet. För bästa resultat måste en noggrann analys av behov kontra kostnad göras för att skapa en systemdesign som kommer att balansera kostnad och behov med användarvänlighet. System som är väl utformade erbjuder möjlighet till expansion eller minskning när energibehovet ökar eller minskar.
Fotovoltaisk energi framträder som en livskraftig lösning på energiproblem över hela världen. Dess nuvarande användningsområden inkluderar kraftverk, transport, landsbygdens elförsörjning och solvägar. Även om det fortfarande är långt ifrån att bli världens viktigaste energikälla, kan pågående forskning om fotovoltaisk energi ge löften om hopp till framtiden.