Słońce, jako centralna gwiazda Układu Słonecznego dostarcza naszej planecie ogromne pokłady zielonej energii. Nie tylko jest odpowiedzialne za odpowiednią temperaturę na Ziemi, ale również jest w stanie napędzać urządzenia elektryczne, z których korzystamy na co dzień. Jak powstaje prąd ze słońca? Odpowiedź na to i inne pytania przedstawimy w poniższym artykule.
Efekt fotowoltaiczny - jak powstaje energia ze słońca?
Panele fotowoltaiczne pozwalają nam wykorzystywać energię pochodzącą ze słońca. W jaki sposób doszło do sytuacji, w której jesteśmy w stanie używać jej w naszych domach? Zjawisko fotowoltaiczne, inaczej nazywane efektem fotowoltaicznym, zostało zaobserwowane już pierwszej połowie XX wieku przez francuskiego fizyka Aleksandra Edmunda Becquerela. To właśnie dzięki jego odkryciu możliwe było dalsze zgłębianie wiedzy na temat energii słonecznej.
Dalsze badania nad energią pochodzącą ze słońca były rozwijane i popularyzowane przez wielu słynnych naukowców. To właśnie Albert Einstein opublikował pracę naukową na temat natury światła i efektu fotowoltaicznego. Energia ze słońca była wykorzystywana przez NASA już w latach 60. XX wieku. Mimo że generowało to znaczne koszty, naukowcy postanowili dalej rozwijać tę technologię. Przełomowym osiągnięciem było powstanie niezależnych instalacji fotowoltaicznych na terenie Niemiec i Japonii, datowane na lata 90. XX wieku.
Jak powstaje prąd ze słońca?
Jak wspomnieliśmy we wcześniejszej części artykułu, za czerpanie prądu ze słońca odpowiedzialny jest efekt fotowoltaiczny. Zachodzi on w ogniwach fotowoltaicznych, z których składają się panele słoneczne. Aby efekt fotowoltaiczny mógł zachodzić, konieczne jest użycie odpowiednich półprzewodników. W przypadku paneli fotowoltaicznych stosowanych powszechnie w przydomowych instalacjach takim materiałem jest krzem.
Promienie słoneczne padające na panele fotowoltaiczne umiejscowione pod dogodnym kątem, są pochłaniane przez półprzewodnik, jakim jest krzem. Po zaabsorbowaniu fotonów przez ogniwa zachodzi proces, polegający na wybijaniu przez nie elektronów z półprzewodnika. Dodatnie i ujemne ładunki zaczynają przemieszczać się w ogniwie, a w efekcie produkowany jest prąd stały. Do przekonwertowania go w prąd zmienny, wykorzystuje się przetwornice, wchodzące w skład instalacji fotowoltaicznej.
Kiedy instalacja fotowoltaiczna wytwarza prąd?
Większa popularność fotowoltaiki sprawiła, że powstało wiele mitów dotyczących przydomowych mikroinstalacji. Jednym z nich jest stwierdzenie, że panele fotowoltaiczne wytwarzają prąd tylko w bezchmurne, słoneczne dni. Prawdą jest, że w tym czasie ilość energii, jaka powstanie ze słońca jest znacznie większa. Niemniej jednak nie oznacza to, że w dni, kiedy niebo jest zasnute chmurami, prąd nie będzie powstawał. Produkcja będzie utrzymywać się po prostu na niższym poziomie.
Kolejnym mitem, który zdarza się nam usłyszeć, jest teoria głosząca, jakoby ujemne temperatury występujące zimą sprawiały, że panele fotowoltaiczne nie są w stanie produkować prądu. Nie jest to prawdą, gdyż do wytwarzania prądu wykorzystywane są fotony energii słonecznej. Niska temperatura nie wpływa na działanie paneli. Jeżeli podczas zimowych miesięcy dni są słoneczne, a panele fotowoltaiczne nie są przykryte grubą warstwą śniegu, prąd będzie powstawał.
Prąd ze słońca - dlaczego warto z niego korzystać?
Wykorzystanie przydomowej instalacji fotowoltaicznej jest doskonałym sposobem na wygenerowanie oszczędności. Dzięki produkcji prądu na własny użytek jesteśmy w stanie zminimalizować koszty związane z opłatami za energię elektryczną. Ponadto, decydując się na korzystanie z odnawialnych źródeł energii, przyczyniamy się do zmniejszenia emisji dwutlenku węgla, który powstaje podczas spalania konwencjonalnych paliw w piecach.
Instalacja fotowoltaiczna działająca w systemie off-grid jest doskonałym sposobem na to, aby uniezależnić się od dostawców energii elektrycznej. Ten rodzaj instalacji sprawdzi się szczególnie w miejscach, w których dostęp do prądu jest utrudniony. Zamontowane w ten sposób panele fotowoltaiczne, znajdujące się na domku letniskowym czy kamperze, będą zaspokajały zapotrzebowanie na energię, bez konieczności połączenia z siecią elektryczną.