Jak zbudowane są ogniwa fotowoltaiczne?

Podstawowym elementem każdej instalacji fotowoltaicznej produkującej energię elektryczną ze słońca są panele. Te z kolei zbudowane są z ogniw fotowoltaicznych, na których skupiamy się w poniższym artykule. Omawiamy więc w nim między innymi to, czym tak właściwie są ogniwa fotowoltaiczne, jakie są ich rodzaje oraz w jaki sposób umożliwiają one systemom PV produkcję energii elektrycznej.

Czym jest ogniwo fotowoltaiczne?

Ogniwa fotowoltaiczne określane zamiennie także jako fotoogniwa, ogniwa fotoelektryczne lub słoneczne to najmniejsze elementy paneli fotowoltaicznych. Wykonywane są one z krzemu i łączone są szeregowo, tworząc tym samym baterię słoneczną. Ze względu na ich kształt i proces produkcji, a tym samym wydajność dzielą się natomiast na dwa rodzaje:

• ogniwa monokrystaliczne, o wydajności na poziomie od 15 do 19%,

• ogniwa polikrystaliczne, o wydajności na poziomie od 14 do 16%. 

Jaka jest budowa ogniwa fotowoltaicznego?

Konstrukcja ogniw fotowoltaicznych, będących elementarną częścią paneli fotowoltaicznych składa się przede wszystkim z dwóch warstw półprzewodnika osadzonych na płytce krzemowej. Pierwsza z nich - górna to ujemne (n) elektrody zbierające oraz powłoka antyrefleksyjna. Druga to natomiast elektrody dodatnie (p). Warstwa krzemu typu n oddzielona jest natomiast od warstwy typu p za pomocą półprzewodnikowego złącza typu p-n. Wymiary pojedynczego ogniwa fotoelektrycznego, od których uzależniona jest ich moc, mogą wynosić od 4 × 4 cm do nawet 15 × 15 cm. Moc wykonanego z nich panela fotowoltaicznego zależy z kolei od wielkości i liczby zastosowanych w nim fotoogniw. 

W jaki sposób ogniwa fotowoltaiczne produkują prąd?

Ogniwa fotoelektryczne to nie tylko najmniejsze elementy paneli fotowoltaicznych, dostępnych do kupienia między innymi w firmie oferującej montaż instalacji OZE AGROBUD. Odpowiedzialne są one także za produkcję energii elektrycznej. W uproszczeniu polega ona na pochłanianiu przez krzem fotonów docierających do niego wraz z promieniami słońca, które następnie wybijają elektrony z ich pozycji, zmuszając je tym samym do ruchu. To z kolei generuje w wyniku reakcji fizycznej powstanie prądu stałego. Zanim trafi on jednak z instalacji fotowoltaicznej do gniazdek w domach, zamieniany jest jeszcze przez inwerter na prąd zmienny.