Jak zbudowany jest panel fotowoltaiczny?

Instalacja fotowoltaiczna składa się z szeregu paneli słonecznych, połączonych z falownikiem, którego zadaniem jest przetworzenie prądu stałego na prąd o napięciu zmiennym. Każdy z nas wie, jak wyglądają panele fotowoltaiczne, które coraz częściej pojawiają się na dachach domów oraz na specjalnych konstrukcjach umieszczonych na ziemi. Czy jednak zdajesz sobie również sprawę z tego, jak zbudowane są panele słoneczne i na jakiej zasadzie działają?

Budowa paneli fotowoltaicznych

Istnieje kilka rodzajów paneli słonecznych. Najpopularniejsze są moduły grubowarstwowe, wykonane z krzemu. Każdy taki panel fotowoltaiczny składa się z wielu ogniw, które połączone są szeregowo lub równolegle. Ogniwa mają zazwyczaj wymiary około 15x15 cm. Standardowo ustawiane są one w sześć rzędów po dziesięć sztuk. Na rynku, oprócz modułów posiadających 60 ogniw, można znaleźć także modele złożone z 48 lub 72 ogniw, cechujące się odmienną mocą. 

Panele fotowoltaiczne mają budowę warstwową. Serce każdego ogniwa stanowi cienka płytka z krzemu krystalicznego. Przykryta jest ona z obu stron specjalną, przezroczystą folią EVA. Następną warstwą jest szkło hartowane, którego zadaniem jest ochrona modułu przed uszkodzeniem. Od spodu panele fotowoltaiczne zaopatrzone są w usztywniający podkład z tworzywa sztucznego. Całość otoczona jest aluminiową ramą, odporną na oddziaływanie czynników atmosferycznych. 

W jaki sposób panele słoneczne wytwarzają prąd?

Krzemowe ogniwa, wchodzące w skład każdego modułu, wykorzystują zjawisko fizyczne zwane efektem fotowoltaicznym. Jak wyjaśnia ekspert z firmy HALDEX wykonującej instalacje fotowoltaiczne: fotony padające na płytkę krzemową wybijają elektrony z górnej jej warstwy, zmuszając je do ruchu i generując napięcie elektryczne pomiędzy warstwami płytki. Pozyskany w ten sposób prąd stały musi zostać jeszcze przetworzony na prąd zmienny. Do tego celu służy inwerter, zwany też falownikiem.

Panele słoneczne zbudowane są z ogniw fotowoltaicznych, połączonych ze sobą w odpowiedni sposób. Największą popularnością cieszą się obecnie moduły grubowarstwowe wykonane z krzemu. Obserwując jednak rozwój nowych technologii, można zaobserwować dążenie do ulepszenia modeli cienkowarstwowych, wykorzystujących także inne minerały, takie jak na przykład perowskity.