Wydawać by się mogło, że historia opowiadająca o wykorzystania energii słonecznej przez człowieka to dość świeży rozdział. Nic dziwnego, bowiem dla wielu ta kwestia związana jest ściśle z pojawieniem się kolektorów słonecznych i instalacji fotowoltaicznych. Warto jednak wiedzieć, że popularne dziś panele PV, to wynik wielu lat wnikliwych badań.
Historia słońca na ziemi, czyli jak to się zaczęło
Z siły słońca ludzie korzystają od zarania dziejów. Jego wpływ na wzrost i jakość uprawianych roślin, nagrzewanie się pomieszczeń w ciągu dnia, z czego korzystały słynne rzymskie łaźnie, czy łapanie światła słonecznego w zwierciadło. Jednak wszystkie te eksperymenty uzależnione były od naturalnego cyklu wschodów i zachodów.
Z biegiem czasu dowiadywano się coraz więcej na temat budowy materii i promieniowania. W roku 1839 francuski fizyk Alexandre Edmond Becquerel odkrył, że przy wykorzystaniu efektu fotowoltaicznego można wytworzyć prąd elektryczny, skupiając światło na elektrodzie zanurzonej w roztworze o wysokich właściwościach przewodzących. Kolejne badania doprowadziły świat do roku 1954 roku, w którym to powstało pierwsze fotowoltaiczne ogniwo krzemowe.
Trochę fizyki, czyli na czym to polega
Panele PV to wynik wspólnych wysiłków specjalistów z różnych dziedzin naukowych. Działanie paneli zostało oparte na zjawisku fizycznym, zwanym efektem fotowoltaicznym, polegającym na powstaniu siły elektromotorycznej w ciele stałym pod wpływem promieniowania świetlnego.
Działanie instalacji fotowoltaicznej wykorzystuje proces zachodzący w chwili zderzenia fotonu z krzemowym ogniwem wewnątrz panelu, co prowadzi do wytrącenia elektronu z równowagi i wprawienia go w ruch. Tak właśnie uzyskuje się przepływ prądu elektrycznego.
Fotowoltaika, czyli jak to jest zbudowane
Konstrukcja paneli PV opiera się o połączeniu ze sobą krzemowych ogniw fotowoltaicznych, w których z wykorzystaniem efektu fotowoltaicznego zachodzi proces przemiany promieniowania słonecznego w prąd elektryczny.
Ważną informacją jest to, że wytworzony w panelu PV prąd posiada napięcie stałe. Żeby był on zgodny z używaną w domu instalacją elektryczną i pozwalał na bezpieczne korzystanie z wytworzonej energii, niezbędne jest zastosowanie falownika, z którego pomocą nastąpi zmiana prądu stałego w zmienny.
Artykuł powstał we współpracy ze specjalistami z firmy Hymon Energy.
