Soarele: cea mai mare stea din Calea Lacteea, fara ea viata pe Pamant n-ar fi posibila. Noi, oamenii, nu prea ne gandim la soare si nici la beneficiile pe care ni le ofera, dar daca am cunoaste pe deplin cat de mult conteaza energia solara, folosita in mod corect, am avea numai avanataje, mai ales ca traim intr-o noua era in care tehnologia devine din ce in ce mai esentiala.
De aceea, ne-am gandit sa discutam azi despre sistemele fotovoltaice, mai ales ca din ce in ce mai multi romani sunt interesati de acestea.
Asadar:
Ce este energia solara?
Energia solara este energie utilizabila generata de la soare sub forma de energie electrica sau termica. Energia solara este captata intr-o varietate de moduri, dintre care cele mai comune sunt renumitele sistem de panouri solare fotovoltaice sau sisteme solare fotovoltaice, care transforma razele soarelui in energie electrica utilizabila. Pe langa utilizarea fotovoltaica pentru a genera curent electric, energia solara este folosita in mod obisnuit in aplicatii termice pentru a incalzi spatiile interioare sau fluide. Proprietarii de spatii rezidentiale si comerciale pot instala sisteme solare de apa calda si pot proiecta cladirile avand in vedere incalzirea solara pasiva pentru a profita pe deplin de energia solara.
Definitia efectului fotovoltaic
Termenul „fotovoltaic” provine din cuvantul grecesc „phos”, care inseamna „lumina” și de la „volt”, unitatea de forta electromotoare, Volt. Termenul voltaic este un cuvant care se refera la electricitatea produsa prin actiunea chimica dintr-o baterie.
Care este definitia efectului fotovoltaic? Acesta reprezinta conversia directa a luminii in electricitate ca rezultat al unei reactii care are loc la nivel atomic. Prin valorificarea materialelor care prezinta efect fotoelectric, este posibil sa se creeze celule solare fotovoltaice si sa le implementeze la scara larga, adica pe acoperisurile locuintelor rezidentiale sau in fermele industriale de celule solare pentru a genera energie electrica curata si regenerabila.
Istoria efectului fotoelectric
Efectul fotoelectric este emisia de electroni intr-un material atunci cand este expus la lumina. Este atat un fenomen fizic, cat si chimic, cu origini care dateaza de aproape doua secole. Efectul fotovoltaic (generarea de tensiune și curent electric intr-un material la expunerea la lumina) este strans legat, dar diferit de efectul fotoelectric.
Efectul fotovoltaic a fost descoperit pentru prima data de Edmund Bequerel, un fizician francez, in anul 1839. Francezul Bequerel a descoperit ca anumite materiale puteau produce cantitati mici de curent electric atunci cand erau expuse la lumina.
Apoi, la inceputul secolului XX, in 1095, cercetarea ampla a lui Albert Einstein, castigatoare a Premiului Nobel a descris natura luminii si efectul fotoelectric pe care se bazeaza tehnologia fotovoltaica. Cu toate astea, abia in 1954, primul modul fotovoltaic a fost construit de Bell Laboratories ca „baterie solara”.
Apoi, anii 1960, industria spatiala a inceput sa foloseasca prima tehnologie fotovoltaica serioasa pentru furnizarea energiei navelor spatiale. Chiar in aceasta perioada tehnologia a progresat intr-un mod fulgerator, ca niciodata in istoria omenirii. Doar, cu totii stim ca in 1969 americanii au reusit sa aselenizeze cu echipaj uman pe Luna. In acest fel, a devenit mai fiabil si costul a inceput sa scada si sa fie folosit in tot mai multe aplicatii, mai ales in timpul crizei energetice din anii 1970, cand tehnologia fotovoltaica a castigat recunoasterea pe scara larga ca sursa de energie.
Cum functioneaza tehnologia fotovoltaica
Sistemul fotovoltaic functioneaza astfel:
- Celula solara fotovoltaica din siliciu absoarbe radiatia solara
- Cand razele soarelui interacționeaza cu celula de siliciu, electronii incep sa se miste, creand un flux de curent electric
- Firele capteaza si alimenteaza aceasta electricitate de curent continuu (DC) la un invertor solar pentru a fi convertita in electricitate de curent alternativ (AC)
Energia fotovoltaica a fost recunoscuta ca o energie regenerabila promitatoare, iar dezvoltarile de tot felul (stiintifice, tehnologice, industriale si logistice) au fost in crestere, productia dublandu-se la fiecare doi ani si ceva. Acest lucru o face una dintre tehnologiile de energie regenerabila cu cea mai rapida crestere din lume.
Tipuri de panouri fotovoltaice
Sunt trei tipuri de panouri fotovoltaice, acestea fiind:
- Panouri fotovoltaice din siliciu monocristalin
Panourile monocristaline sunt realizate folosind celule luate dintr-un singur cristal cilindric de siliciu. Acesta este in prezent cel mai eficient tip de tehnologie fotovoltaica matura (nu punem la socoteala tehnologiile fotovoltaicei in curs de cercetare, cum ar fi sistemele fotovoltaice organice) si, de obicei, transforma aproximativ 15% din energia solara in electricitate. Cu toate acestea, procesul de fabricatie necesar pentru a produce celule si panouri fotovoltaice din siliciu monocristalin este destul de complex, rezultand astfel, un cost putin mai mare.
- Panouri fotovoltaice din siliciu policristalin
Panourile fotovoltaice din siliciu policristalin, cunoscute si sub denumirea de celule multicristaline, sunt formate din celule taiate dintr-un lingou de siliciu topit si recristalizat. Aceste lingouri sunt apoi taiate in placi extrem de subtiri care sunt construite in celule complete. Celulele policristaline sunt de obicei, mai ieftine de fabricat decat celulele monocristaline datorita procesului de productie mult mai simplu. Cu toate acestea, acest lucru vine cu pretul eficientei, care se afla in jurul valorii de 12%.
- Panouri fotovoltaice de siliciu amorf
Celulele de siliciu amorf sunt realizate atunci cand siliciul este depus intr-un strat subtire, omogen pe un substrat. Deoarece acest tip de siliciu absoarbe lumina mai eficient decat siliciul cristalin, celulele pot fi mult mai subtiri. Siliciul amorf poate fi depus atat pe substraturi rigide, cat si flexibile, facandu-l ideal pentru suprafete curbate sau lipirea directa pe materialele de acoperis. Desi, absoarbe lumina mai bine, eficienta reala a celulei este mult mai mica decat siliciul cristalin, de obicei situat in jurul valorii de sase procente. Cu toate acestea, celulele fotovoltaice amorfe tind sa fie mai usor si mult mai ieftin de produs.
Ce contine un sistem fotovoltaic?
Orice sistem fotovoltaic dispune de o varietate de componente, care lucreaza in echipa in asa fel incat, sa poata genera energie electrica. Totodata, un sistem fotovoltaic conectat la reteaua nationala (ON Grid) este format din panouri fotovoltaice, sistem de prindere pe acoperis, mai multe invertoare fotovoltaice (sau doar unul), structura pentru montaj a panourilor solare, cabluri etc.
Specialistii Spy Shop sunt alaturi de tine cu cele mai bune recomandari pentru ca intregul ecosistem de panouri fotovoltaice pe care vrei sa-l pui la punct sa functioneze perfect.
Viitorul tehnologiei fotovoltaice
In ciuda provocarilor cu care se confrunta tehnologiile fotovoltaice este clar pentru toata lumea ca exista un potential mare de a schimba jocul atunci cand vine vorba de indeplinirea obiectivelor epocii modern de Zero Carbon. Potrivit unor studii recente, instalarea accelerata a energiei solare fotovoltaice ar putea asigura 21% din reducerea emisiilor de dioxid de carbon (aproape 4,9 gigatone anual) pana in 2050, iar sistemele fotovoltaice ar putea satisface un sfert din necesarul de energie electrica a globului pana in 2050, devenind a doua cea mai mare sursa de generare dupa cea eoliana. Cu toate acestea, capacitatea mondiala trebuie sa atinga de aproape 20 de ori nivelul actual (mai mult de 8.000 de gigawati) pentru a realiza acest deziderat.
