Solarni paneli

Solarni paneli

Solarni paneli

Riječ fotonapon je kombinacija Grčke rijeći za svjetlo i imena fizičara Allesandro Volt i definira direktnu konverziju sunčeve svjetlosti u energiju putem solarnih ćelija. Proces konverzije je baziran na fotoelekričnom efektu otkrivenom od fizičara Alexandra Bequerela 1839 godine.

Fotoelektrični efekat opisuje oslobađanje positivnih i negativnih naboja kad svjetlo osvjetli površinu.

Kako rade solarne ćelije

Solarne ćelije izrađene su od različitih poluvodičkih materijala.Poluvodići su materijali,koji postaju električno provodljivi kad su osvjetljeni ili zagrijani ali rade kao izolatori na niskim temperaturama. Primarna sirovina za proizvodnju je pijesak kojeg ima u izobilju.

Preko 95% svih solarnih ćelija proizvedenih na svijetu napravljene su od SI ( silicija). Kao drugi najčešći element na zemljinoj površini silicij ima prednost da je dostupan u dovoljnim količinama i ne utječe na promjene okoliša.

Za proizvodnju solarne ćelije poluvodići se onečišćuju tzv (Doping) namjerno uvođenje kemijskih elementa kao nosioca pozitivnog ili negativnog naboja.Kombinirajući dva poluvodička sloja sa različitim onečišćenjem rezultira barijerom,granicom između dva sloja. Na ovoj granici stvara se unutarnje električno polje koje uzrokuje oslobađanje nosioca kad je čelija osvjetljena.Kroz metalne kontakte može se dobiti električni izboj, ako je vanjski strujni krug zatvoren dolazi do protoka istosmjerne struje.

Silicijske ćelije su prosječno veličine 10x10cm,Transparentni antirefleksni film štiti ćeliju i smanjuje gubitke zbog refleksije na površini ćelije.

Izlazni napon solarni ćelije temperaturno je ovisan,viša temperatura  niži napon manje iskorištenje. Nivo iskorištenja definira količinu svjetlosi pretvorene u korisnu električnu energiju.

Vrste  solarnih ćelija

Solarne ćelije dijelimo na tri vrste prema vrsti kristala koji se koristi: monokristalinske, polikristalinske i amorfne. Za proizvodnju monokristalinske ćelije potreban je apsolutno čisti poluvodić. Monokristalinske šipke se proizvode od topljenog silicija i nakon toga režu u tanke pločice.

Ova proizvodnja jamči relativno visoki postotak efikasnosti što se očitava u cijeni proizvoda.  Proizvodnja polikristalinske ćelije  je jeftiniji proces proizvodnje,tekući silicij se lijeva u blokove koji se potom režu na ploče. Zbog lijevanja u procesu hlađenja dolazi do promjene strukture kristala što uzrekuje manju efikasnost solarnih ćelija.

Ako je silikonski film nanesen na drugi materija tpa stakla ili drugog nosača dobijamo takozvane amorfne ili “thin film” ćelije. Debljina sloja dosiže debljinu ljudske kose,time se smanjuje trošak proizvodnje zbog nižih troškova materijala.Iskoristivost amorfnih ćelija je daleko manja od drugih solarnih ćelija. Zbog toga se koriste za napajanje opreme manje snage.

Solarni moduli nastaju spajanjem ćelija u seriju ili paralelu,svakako serijski spojeni moduli daju puno viši napon. Nakon toga se uklapaju u Ethyl-Viniyl-Acetat i ugrađuju u aluminijske ili čelične okvire i prekrivaju transparentnim staklom sa prednje strane.Jamstvo proizvođača očituje se u trajanu jamstva za module od 10-25 godina.

Današnje snage modula kreću se od 5W do 350W po modulu i razlikju se u naponu modula od 12/24/48 V po čemu se mora prilagoditi druga oprema.

U solarnim ćelijama nema otrovnih materija ne proizvode dim niti stvaraju buku pa su ekološki izuzetno prihvatljive. Struja koju proizvode pretvarači ista je kao u kućanstvu.

Što se događa kada nema sunca.Sustav je sposoban autonomno raditi sa pohranjenom energijom u akumulatorima (solarnim baterijama).Koliko dugo može raditi dobija se proračunom dnevne potrošnje i količine spremljene energije, što ovisi o kapacitetu baterija, tipu baterija,održavanju i uvjetima korištenja i definitivno o cijeni opreme.