Ogniwa fotowoltaiczne – budowa, działanie, rodzaje

Ogniwa fotowoltaiczne to elementy kluczowe dla funkcjonowania każdej instalacji fotowoltaicznej. Dowiedz się, z czego są zbudowane, jak działają oraz jakie ich rodzaje znajdziesz na rynku.

Czym są ogniwa fotowoltaiczne?

Każdy panel fotowoltaiczny składa się z dwóch mniejszych elementów: modułów, z których jest zbudowany oraz ogniw, które tworzą moduły. To właśnie te ostatnie pełnią kluczową funkcję w pozyskiwaniu prądu z energii słonecznej.

Jak zbudowane są ogniwa fotowoltaiczne?

Ponieważ każde z nich musi mieć właściwości półprzewodników, ich płytki wykonuje się je najczęściej z krzemu, selenu lub germanu. Najchętniej wykorzystywanym jest pierwszy z pierwiastków, ponieważ posiada na swojej powłoce aż 4 elektrony walencyjne, jednak aby zwiększyć ich liczbę, często łączy się go z selenem lub germanem.

Zwykle ogniwa fotowoltaiczne zbudowane są z:

  • 2 warstw półprzewodnika – cienkiej przezroczystej typu n na górze i ujemnej typu p na dole.
  • złącz p-n pomiędzy tymi warstwami tworzących barierę potencjałów.

Niektóre ogniwa posiadają dodatkową warstwę typu PERC zwiększająca wydajność elementów.

Jak działają ogniwa fotowoltaiczne?

Prąd pozyskiwany przez ogniwa fotowoltaiczne z energii promieni słonecznych produkowany jest w wyniku zjawiska fotowoltaicznego – fotoemisji. Jego działanie można streścić w 4 krokach:

  1. Fotony zderzają się z elektronami, przekazując im energię.
  2. Dochodzi do wybicia elektronów z orbit atomowych.
  3. Orbity, tracąc elektrony, zyskują dodatni ładunek e+,
  4. W miejscu, gdzie był elektron, powstaje dziura typu n.

W wyniku różnicy potencjałów tworzy się napięcie elektryczne – prąd stały, który następnie inwerter (falownik) instalacji fotowoltaicznej przekształca w zmienny.

Rodzaje ogniw fotowoltaicznych

Ogniwa fotowoltaiczne dzielimy na:

  • Pierwszej generacji – monokrystaliczne i polikrystaliczne.
  • Drugiej generacji – amorficzne.

Najpopularniejszymi na rynku są obecnie ogniwa mono i polikrystaliczne, przy czym pierwsze stopniowo wypierają drugie.

Może Ci się również spodoba

Korzystając z naszej strony wyrażasz zgodę na wykorzystywanie przez nas plików cookies. Więcej informacji tutaj . Zaktualizowaliśmy naszą politykę przetwarzania danych osobowych - RODO. Tutaj znajdziesz treść naszej nowej polityki a tutaj więcej informacji o Rodo