Oferteo

Jak działają panele słoneczne? Czym jest efekt fotowoltaiczny?

Zasada działania paneli fotowoltaicznych polega na tym, że baterie zmieniają energię elektryczną w energię słoneczną. Zjawisko to nazywane jest efektem fotowoltaicznym. Jak działa panel fotowoltaiczny i czy zasada działania paneli słonecznych na dachu różni się od tych instalowanych na gruncie?

author box img

Joanna Pisarska

Opublikowano: 12 stycznia 2021 12.01.2021 Czas lektury: 6min

Fotowoltaika przeżywa aktualnie intensywny rozwój. Wszystko za sprawą ogromnych korzyści z niej płynących. Założenie instalacji fotowoltaicznej daje poczucie niezależności od nieustannie wzrastających cen prądu. Zanim zdecydujesz się na instalację fotowoltaiczną, warto dowiedzieć się, czym są baterie słoneczne, jak wytwarzają prąd i gdzie najlepiej je zamontować.

Co to jest bateria słoneczna? Definicja w pigułce

  • Baterie słoneczne, które często nazywane są panelami fotowoltaicznymi lub panelami słonecznymi, to urządzenia służące do produkcji energii elektrycznej bezpośrednio z energii słonecznej.
  • Elementy składowe baterii słonecznych nazywane są fotoogniwami lub ogniwami fotowoltaicznymi. Samo ogniwo zbudowane jest z dwóch bardzo cienkich płytek krzemowych, które do siebie przylegają.
  • Na styku tych płytek pod wpływem światła słonecznego powstają ładunki elektryczne. Od spodu ogniwo pokryte jest przewodzącą metalową powłoką, od góry – metalową siatką. Ich rolą jest odprowadzenie powstającego w ogniwie prądu stałego.

Powszechnie dostępne są 3 rodzaje ogniw, z których zbudowana jest fotowoltaika:

  • baterie monokrystaliczne,
  • baterie polikrystaliczne,
  • baterie amorficzne.

Baterie monokrystaliczne są najdroższe, ale i najwydajniejsze: osiągają nawet powyżej 15 proc. sprawności.

Baterie polikrystaliczne co prawda są nieco tańsze w produkcji, ale w efekcie ich wydajność jest mniejsza.

Baterie amorficzne są wykorzystywane raczej w niewielkich urządzeniach. Sprawność baterii amorficznych jest nierzadko nawet o połowę mniejsza od sprawności monokrystalicznych baterii.

Warto podkreślić, że stale opracowywane są nowe rodzaje paneli fotowoltaicznych o niższej cenie i wyższej sprawności. Omawiając rodzaje paneli, należy również wyjaśnić, jak działają panele słoneczne.

Jak działa bateria słoneczna?

jak działają panele słoneczne

Decydując się na założenie instalacji fotowoltaicznej, warto poznać specyfikę jej funkcjonowania.

W pierwszej kolejności należy przyjrzeć się, jak działają baterie słoneczne, a także jak to się dzieje w praktyce, że energia elektryczna ze słońca trafia do gniazdka elektrycznego.

Pozyskanie energii elektrycznej ze słońca to proces odbywający się etapami:

  1. Efekt fotowoltaiczny – zasada działania ogniw
  2. Podstawą instalacji fotowoltaicznej są ogniwa – łączy się je w moduły fotowoltaiczne, aby w efekcie wytwarzały większą ilość energii. Energia elektryczna produkowana jest przez panele fotowoltaiczne dzięki zjawisku, które nazywane jest efektem fotowoltaicznym.

    Efekt fotowoltaiczny zachodzi pod wpływem działania energii promieniowania słonecznego na powierzchnię półprzewodnika (na kryształ krzemu oraz na znajdujące się w nim elektrony). Elektrony zostają wybite i przepływają między elektrodami. W rezultacie powstaje różnica potencjałów i prąd elektryczny o napięciu stałym.

  3. Falownik w fotowoltaice – przekształca energię z modułów fotowoltaicznych
  4. Jednak samo przekształcenie energii słonecznej w prąd nie wystarczy. Jeśli chcesz korzystać z wytworzonego prądu, niezbędny będzie wówczas falownik, czyli tak zwany inwerter solarny.

    To właśnie dzięki temu urządzeniu prąd stały, który powstał z energii słonecznej, zostaje przekształcony w prąd zmienny o parametrach elektrycznych zgodnych z parametrami sieci publicznej.

    W taki właśnie sposób będziesz mógł korzystać z prądu znajdującego się w gniazdkach elektrycznych.

    Zaletą falownika jest to, że na bieżąco dopasowuje on parametry generowanego prądu do parametrów domowej sieci, a także ulega wyłączeniu w momencie wykrycia jakiejkolwiek awarii. Monitoruje on także wszelkie parametry, które mogą być użyteczne do analizy działania fotowoltaiki w gospodarstwie domowym.

Fotowoltaika - gdzie kupić?

Poniżej przedstawiamy ranking 21 642 Sprzedawców Fotowoltaiki najlepszych w 2021 roku w poszczególnych miastach powiatowych:

Panele fotowoltaiczne na dachu – o czym należy pamiętać?

Jeśli wiesz już, jak działają panele słoneczne na dachu naszego domu, to warto zwrócić uwagę także na inne ważne kwestie.

Wybór miejsca na instalację paneli słonecznych

  • Dla optymalizacji wydajności paneli słonecznych, należy wybrać do ich montażu odpowiednie miejsce. Trzeba zwrócić uwagę na to, aby były one ustawione w sposób, który pozwoli im pobierać jak najwięcej promieniowania słonecznego.
  • Tutaj szczególną rolę odgrywa umiejscowienie paneli względem stron świata. Jeśli chcesz zainstalować panele fotowoltaiczne na dachu, najlepszym kierunkiem jest południe. Upewnij się, że cała instalacja pokrywająca zapotrzebowanie będzie ustawiona w tym kierunku.
  • Jeśli instalacja nie jest możliwa do zainstalowania na południe, możesz rozważyć montaż na wschód i zachód. Zdecydowanie odradza się instalację paneli słonecznych w kierunku północnym.
  • Warto wiedzieć: Niektóre z paneli fotowoltaicznych dostępnych na rynku mają możliwość śledzenia ruchu słońca, dopasowując swoje nachylenie dzięki tzw. „trackerom fotowoltaicznym”. Dla innych, nieruchomych paneli fotowoltaicznych, warto ustalić jeden kąt nachylenia, który pomoże osiągnąć maksymalne korzyści.

  • Baterie słoneczne najlepiej oczywiście montować po południowej lub południowo-zachodniej stronie dachu, pod kątem 30-45 stopni. Jeśli będą zamontowane pionowo, wówczas wytworzą mniej prądu (od 5 proc. do 35 proc. mniej).
  • Bardzo ważne jest również to, aby nic nie przysłaniało paneli fotowoltaicznych. Wtedy nie będą one w pełni wydajne. Dlatego sprawdź, czy w ciągu dnia na powierzchnię dachu nie pada cień z okolicznych drzew lub instalacji. Nawet niewielkie zacienienie jednego z paneli może sprawić, że cała instalacja będzie produkować w tym czasie o 20-30 proc. mniej energii. Miejsce na montaż paneli słonecznych powinno być dobrze nasłonecznione na całej powierzchni.

Wymiary paneli fotowoltaicznych i ich ciężar

  • Podejmując decyzję o montażu instalacji fotowoltaicznej na dachu, sprawdź, czy dach wytrzyma dodatkowe obciążenie.
  • Średni ciężar jednego panelu fotowoltaicznego to około 18 kg, do tego należy dodać ciężar instalacji montażowej. Jeśli nie jesteś pewny, czy dach wytrzyma dodatkowe obciążenie, rozważ zmianę lokalizacji paneli fotowoltaicznych.
  • Warto wziąć pod uwagę także okres zimowy, kiedy na dachu może znajdować się pokrywa śnieżna.

Panele słoneczne na gruncie

Jeśli dach nie spełnia warunków wymaganych do instalacji paneli fotowoltaicznych, można je umiejscowić na ziemi.

Oto 6 najważniejszych faktów na temat instalacji fotowoltaicznej na gruncie:

  1. Panele wolnostojące ustawisz pod dowolnym kątem, nie musisz się również przejmować ciężarem konstrukcji. Najważniejsze, aby wyznaczone na posesji miejsce pod montaż paneli fotowoltaicznych nie było zacienione.
  2. W niektórych przypadkach może być tak, że obszar na instalację dostępny na gruncie jest większy niż powierzchnia dachu. Takie rozwiązanie może przełożyć się na większe zyski z energii, co z kolei przekłada się na jeszcze większe oszczędności.
  3. Zaletą fotowoltaiki na gruncie jest jej łatwiejsze mycie – do paneli łatwo się dostać i odpowiednio wyczyścić ogniwa.
  4. Należy jednak pamiętać, że instalacja fotowoltaiki na gruncie może wymagać zastosowania dodatkowych materiałów (np. cementu - przy konstrukcji fundamentów). Dzięki temu można zapobiec obniżeniu miękkiego gruntu.
  5. System podtrzymujący panele fotowoltaiczne musi być solidniejszy niż ten montowany na dachu.
  6. Dodatkowo warto zwrócić uwagę na wyższy podatek VAT dla paneli instalowanych na ziemi (23 proc.) w stosunku do paneli montowanych na dachu (8 proc.).
Jak oceniasz ten poradnik?
Co moglibyśmy poprawić lub dodać?
Dziękujemy za Twoją opinię!
Jak działa Oferteo?
Odpowiedz na kilka pytań

Powiedz nam czego potrzebujesz, abyśmy dostarczyli Ci właściwe oferty

Otrzymaj oferty

Poznaj dopasowane oferty specjalistów z Twojej okolicy

Wybierz najlepszą

Porównaj oferty i zadawaj pytania, bezpłatnie i niezobowiązująco