Jak działają panele słoneczne?

Kiedy fotony uderzają w ogniwo słoneczne, wybijają elektrony z atomów. Jeśli do dodatniej i ujemnej strony ogniwa dołączone są przewodniki, tworzy się obwód elektryczny. Kiedy elektrony przepływają przez taki obwód, wytwarzają energię elektryczną. Wiele ogniw składa się na panel słoneczny, a wiele paneli (modułów) może być połączonych razem, aby utworzyć układ słoneczny. Im więcej paneli można rozmieścić, tym więcej energii można oczekiwać do wygenerowania.

Z czego zbudowane są panele słoneczne?

Fotowoltaiczne (PV) panele słoneczne składają się z wielu ogniw słonecznych. Ogniwa słoneczne są wykonane z krzemu, podobnie jak półprzewodniki. Zbudowane są z warstwy dodatniej i ujemnej, które razem tworzą pole elektryczne, podobnie jak w baterii.

W jaki sposób panele słoneczne generują energię elektryczną?

Panele słoneczne PV generują prąd stały. W przypadku prądu stałego elektrony przepływają w jednym kierunku po obwodzie. Ten przykład pokazuje baterię zasilającą żarówkę. Elektrony poruszają się od strony ujemnej akumulatora, przez żarówkę i wracają do strony dodatniej akumulatora.

W przypadku prądu zmiennego, elektrony są popychane i ciągnięte, okresowo zmieniając kierunek, podobnie jak w cylindrze silnika samochodowego. Generatory wytwarzają prąd przemienny, gdy zwój drutu obraca się obok magnesu. Wiele różnych źródeł energii może "kręcić korbką" takiego generatora, np. gaz lub olej napędowy, energia wodna, jądrowa, węglowa, wiatrowa lub słoneczna.

Dla amerykańskiej sieci elektroenergetycznej wybrano prąd zmienny, przede wszystkim dlatego, że jego przesył na duże odległości jest tańszy. Jednakże panele słoneczne wytwarzają prąd stały. Jak wprowadzić prąd stały do sieci prądu zmiennego? Używając inwertera.

Co robi inwerter solarny?

Inwerter solarny pobiera prąd stały z baterii słonecznych i wykorzystuje go do wytworzenia prądu zmiennego. Inwertery są jak mózgi systemu. Wraz z inwersją prądu stałego na prąd zmienny, zapewniają również ochronę przed zwarciami doziemnymi i statystykę systemu, w tym napięcie i natężenie prądu w obwodach prądu zmiennego i stałego, produkcję energii i śledzenie punktu maksymalnej mocy.

Centralne inwertery zdominowały przemysł solarny od samego początku. Wprowadzenie mikroinwerterów jest jedną z największych zmian technologicznych w branży PV. Mikroinwertery optymalizują pracę poszczególnych paneli słonecznych, a nie całego systemu solarnego, jak ma to miejsce w przypadku inwerterów centralnych. Dzięki temu każdy panel słoneczny może pracować z maksymalnym potencjałem. Gdy stosowany jest inwerter centralny, problem z jednym panelem słonecznym (może jest w cieniu lub zabrudzony) może obniżyć wydajność całego układu solarnego. Mikroinwertery, takie jak te w domowym systemie słonecznym sprawiają, że nie jest to problemem. Jeśli jeden panel słoneczny ma problem, reszta macierzy słonecznej nadal działa wydajnie.