Фотоволтаични системи, наречени също фотоволтаици са съоръжения за превръщане на слънчева енергия в електрическа енергия. Фотоволтаичната система съдържа слънчеви панели, съставени от слънчеви клетки от полупроводников материал, при който протича фотоволтаичен ефект. Процесът по природа е физикохимически, тъй като първият му етап е фотоелектричен ефект, след който протича електрохимичен процес, при който се генерира електрически ток. Енергията, генерирана с фотоволтаични системи, отдавна се счита за чиста и възобновяема енергия.
Как работи Фотоволтаичната система?
Когато слънцето огрее слънчевата клетка, възниква електрическо напрежение между предната и задната част на клетката. Горната страна на слънчевата клетка се зарежда отрицателно, а долната страна става положително заредена, генерирайки постоянен ток. Тъй като всяка отделна слънчева клетка може да генерира само малко количество ток, слънчевите клетки са свързани последователно към слънчеви панели. За да се използва генерираното електричеството, трябва да има инвертор, който преобразува прав ток в променлив. След това променливият ток се изпраща към електрическата централа на къщата и вече може да се използва в домакинството.
Предимства на фотоволтаичната енергия.
Предимствата на слънчевата фотоволтаична енергия са, че не замърсява околната среда, универсална е и неизчерпаема. Тя е ефективен начин за решаване на енергийната криза на човечеството и на екологичните проблеми, и е една от най-обещаващите нови енергийни технологии. Основният компонент на слънчевата фотоволтаична енергия е слънчевата клетка. Слънчевите клетки са изработени от кристални силициеви материали. За дълъг период от време в бъдеще кристалните силициеви клетки ще продължат да заемат водещо място на пазара поради предимствата си по отношение на основни показатели като ефективност на преобразуване, зрялост на процеса и експлоатационен живот. Техническото ниво на линията за производство на кристални силициеви слънчеви клетки влияе пряко върху ефективността на преобразуване и производствените разходи на слънчевите клетки, което е концентриран израз на конкурентоспособността на фотоволтаичната индустрия.
От какви компоненти се състои една фотоволтаична система и как работи?
- Слънчеви панели – фотоволтаичната инсталация може да се състои от един или множество соларни панели. Те поглъщат и преобразуват слънчевата светлина в електричество. Наричат се още генератори.
- Контролер – устройство, което служи за непрекъснато замерване и контрол на работата на соларните панели. Отчита напрежение, ток, температура и още много параметри и стойности.
- Инвертор – Постоянният ток, който се произвежда от фотоволтаичната система се преобразува от инвертор в променливо токово захранване, което вече може да се използва от домакинствата, стопанствата или производствените бази.
- Система за съхранение (батерия) – това е компонент от фотоволтаичната система, който не е задължителен, тъй като работата й не зависи от него. Батериите служат за съхранение на генерираната енергия от слънчевата светлина и при необходимост, системата черпи електричество от тях.
- Връзка със собствената електрическа мрежа – нужна е при фотоволтаична система за собствени нужди за дома и бизнеса.
- Електромер – при случаи, когато системата е хибридна и ползва не само произведеното от фотоволтаичната система електичество, а и ток от електропреносната мрежа. Измерва използваната електоенергия. При вариант с продажба на ток (двупосочност), електромерът измерва едновременно и използваната външна енергия и тази, която системата подава за продажба.
- Връзка с електропреносната мрежа – нужна е когато ще се ползва ток от мрежата или ще се продава на енергийно дружество.