Fotowoltaika
Dziedzina nauki i techniki zajmująca się przetwarzaniem światła słonecznego na energię elektryczną, czyli inaczej wytwarzanie prądu elektrycznego z promieniowania słonecznego przy wykorzystaniu zjawiska fotowoltaicznego.
W ciągu 5 min. do powierzchni Ziemi przy bezchmurnym niebie dociera promieniowanie słoneczne równe rocznemu zapotrzebowaniu na energii naszej planety.
Konwersja energii słonecznej z 1% powierzchni Ziemi przy 10% sprawności wystarczyłaby na zaspokojenie zapotrzebowania energii dwukrotnie większe od obecnie zużywanej!!!


Proces budowy instalacji fotowoltaicznej
I etap
pomiary - wstępna wycena

II etap
opracowanie projektu – akceptacja inwestora – umowa

III etap
montaż

IV etap
odbiór techniczny - pomiary i zakończenie inwestycji

Budowa, mechanizm działania
Ogniwo słoneczne typu P, to struktura ogniwa słonecznego, która znana jest od czterech dekad i była wiodąca w tym czasie na rynku.
Termin typu P odnosi się do faktu, że ogniwo jest zbudowane na dodatnio(Positive) naładowanej (stąd typu P) podstawie krzemowej.
Do struktury krzemu jest dodawany pierwiastek Bor, który ma o jeden elektron mniej niż krzem. Górna część płytki jest następnie wzbogacana (typu N-Negative) fosforem, który ma o jeden elektron więcej niż krzem. Pomaga, to w utworzeniu złącza P-N, które umożliwia przepływ energii elektrycznej w ogniwie.
Ogniwa słoneczne typu N są zbudowane na odwrót, czyli krzem typu N służy jako podstawa ogniwa słonecznego. Ciekawym jest, że pierwsze ogniwo słoneczne wyprodukowane przez Bell Laboratories w 1954 roku, było ogniwem słonecznym typu N z kontaktem tylnym. Już w pierwszych latach nastąpił szybki i istotny wzrost wydajności. Stopniowo, struktura typu P przejęła wiodącą rolę historii rozwoju fotowoltaiki. Stało się tak, ponieważ we wczesnych latach jej rozwoju technologia słoneczna była używana głównie do zastosowań kosmicznych. W których struktura typu P ma lepszą odporność na promieniowanie w kosmosie. W związku z tym, wprost przenosząc rozwiązania kosmiczne branża fotowoltaiczna rozwinęła się i ustrukturyzowała w technologii typu P.
Ogniwo fotowoltaiczne - najczęściej stosowane rodzaje
• Monokrystaliczne
Cały panel składa się z pojedynczych ogniw, które tworzone są z jednorodnego kryształu krzemu o uporządkowanej budowie wewnętrznej. Podstawą do tworzenia ogniw są odpowiedniej wielkości bloki krzemu. Są one cięte na warstwy, których grubość wynosi około 0,3mm. Ogniwa monokrystaliczne osiągają najwyższy poziom sprawności (18 - 22%) oraz żywotności.
• Polikrystaliczne
Moduły polikrystaliczne zbudowane są z ogniw, składających się z wielu małych kryształów krzemu. W efekcie powstaje niejednolita powierzchnia, która wzorem przypomina szron na szybie. Moduły te są mniej wydajne (sprawnośc na poziomie 14 -18%) od paneli monokrystalicznych. Ich proces produkcji jest mniej złożony a cena niższa.

Rodzaje systemów fotowoltaicznych
System sieciowy (on-grid)
System sieciowy (on-grid)
• Produkcja i sprzedaż energii elektrycznej
• Rozliczenia na zasadzie różnicy pomiędzy energią zużytą i wyprodukowaną
• Inwerter zarządza dopasowaniem wyprodukowanej energii elektrycznej do parametrów sieci publicznej
• Możliwość konfiguracji systemu do produkcji energii elektrycznej na własne potrzeby - dosilenie sieci podłączonej na stałe do publicznej sieci energetycznej - wymagany stały odbiór energii elektrycznej.
B. Inwerter sieciowy
C. Licznik energii elektrycznej wyprodukowanej
D. Złącze elektryczne
E. Sieć energetyczna
F. Licznik energii elektrycznej zakupionej
G. Odbiorniki

System wyspowy (off-grid)
Niezależne źródło zasilania, bez podłączenia z siecią energetyczną
• Kontroler ładowania jako urządzenie zarządzające procesem uzysku energii i ładowania akumulatorów
• Nadmiar wyprodukowanej energii akumulowany w akumulatorach do wykorzystania np. na oświetlenie w nocy
• Napięcie wyjściowe: DC lub AC (poprzez użycie inwertera)
B. Regulator ładowania
C. Akumulatory
D. Inwerter wyspowy
E. Skrzynka połączeniowa
F. Odbiorniki

System hybrydowy/awaryjny (back-up)
• Produkcja energii elektrycznej + awaryjne zasilanie przy zaniku napięcia sieciowego
• Sprzedaż energii elektrycznej
• Awaryjny bufor energii zgromadzonej w akumulatorach
• Stosowany wszędzie tam gdzie z uwagi na specyfikę pracy niektórych urządzeń wymagane jest stałe źródło zasilania w energię elektryczną
• Kilka niezależnych źródeł zasilania
B. Inwertery sieciowe
C. Inwertery wyspowe
D. Regulatory ładowania
E. Turbiny wiatrowe
F. Inwertery sieciowe (turbiny wiatrowej)
G. Generator prądotwórczy (spalinowy)
H. Akumulatory
L. Odbiorniki
