Τεχνικές λεπτομέρειες

Λειτουργία φωτοβολταϊκών

Δημοσιεύθηκε από τον/την : 

Αν και τα φωτοβολταϊκά αποτελούν μία από τις πιο πολυσυζητημένες τεχνολογίες σήμερα, λίγοι από εμάς ξέρουν πώς ακριβώς λειτουργούν και τι δυνατότητες έχουν.


Aπό υπολογιστές τσέπης μέχρι μεγάλους φωτοβολταϊκούς σταθμούς, η λειτουργία τους βασίζεται στην ίδια αρχή. Το ηλιακό φως αποτελείται από μικρά πακέτα ενέργειας, τα φωτόνια. Η λειτουργία ενός φωτοβολταϊκού στοιχείου στηρίζεται στην απορρόφηση ενός μέρους των φωτονίων αυτών. Το φωτοβολταϊκό απορροφά τα φωτόνια και αυτά εξαναγκάζουν τα ηλεκτρόνια του στοιχείου να κινηθούν, παράγοντας ρεύμα.

Ένα φωτοβολταϊκό σύστημα αποτελείται από τουλάχιστον ένα πάνελ φωτοβολταϊκών κυψελών, σε συνδυασμό με τις κατάλληλες συσκευές για τη μετατροπή του συνεχούς ρεύματος που παράγεται σε εναλλασσόμενο.
Η κυψέλη (ή στοιχείο ή κύτταρο) είναι μια διάταξη που παράγει ηλεκτρική ενέργεια όταν δέχεται ακτινοβολία. Το φωτοβολταϊκό πάνελ είναι ουσιαστικά ένα πλαίσιο που περιέχει αυτές τις κυψέλες συνδεδεμένες μεταξύ τους.
Όλα τα πλαίσια περιέχουν πυρίτιο και ανάλογα την επεξεργασία και τον τρόπο κατασκευής, χωρίζονται στις εξής κατηγορίες:

ΜΟΝΟΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΑΝΕΛ:

Τα πλαίσια αυτά έχουν μεγαλύτερο πάχος από τα υπόλοιπα, σκούρο μπλε ή μαύρο χρώμα και καλύτερη απόδοση. Συγκεκριμένα, η απόδοσή τους κυμαίνεται από 13% μέχρι και 18%, δηλαδή από την ηλιακή ακτινοβολία που προσπίπτει στην επιφάνειά τους, αυτό το ποσοστό μετατρέπεται σε ηλεκτρικό ρεύμα. Μοναδικό μειονέκτημα είναι το μεγαλύτερο κόστος παραγωγής τους.

ΠΟΛΥΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΑΝΕΛ:

Τα πολυκρυσταλλικά πάνελ έχουν συνήθως γαλάζιο χρώμα, η απόδοσή τους κυμαίνεται από 10% έως 15% και έχουν χαμηλότερο κόστος από τα μονοκρυσταλλικά.

ΠΑΝΕΛ ΛΕΠΤΟΥ ΥΜΕΝΙΟΥ:

Οι αποδόσεις αυτών των πλαισίων κυμαίνονται στο 11%, παρόλο που περιέχουν δισεληνοϊνδιούχο χαλκό, ο οποίος έχει εξαιρετική απορροφητικότητα.

ΑΜΟΡΦΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ:

Τα άμορφα στοιχεία έχουν γενικά χαμηλότερες αποδόσεις μεταξύ 6% και 8%, ενώ η τιμή τους είναι αρκετά χαμηλότερη, λόγω της μειωμένης ποσότητας πυριτίου που περιέχουν. Πλεονέκτημά τους είναι ότι δεν επηρεάζονται από τις υψηλές θερμοκρασίες, αλλά σημαντικό μειονέκτημα είναι η μεγάλη επιφάνεια που χρειάζονται συγκριτικά με τα κρυσταλλικά.

Ανάλογα με τις ανάγκες μας και κυρίως το διαθέσιμο χώρο, επιλέγουμε και τύπο φωτοβολταϊκών. Για τη μετατροπή του συνεχούς ρεύματος που παράγουν τα φωτοβολταϊκά σε εναλλασσόμενο χρειαζόμαστε έναν αντιστροφέα τάσης (inverter). Η απόδοσή τους φτάνει μέχρι και 97%. Τα πλαίσια στηρίζονται σε βάσεις συνήθως από αλουμίνιο ή γαλβανισμένο χάλυβα, οι οποίες μπορεί να είναι σταθερές ή μεταβλητής γωνίας. Οι βάσεις μεταβλητής γωνίας μπορούν να αλλάξουν κλίση, αλλά όχι και προσανατολισμό. Για μεγαλύτερες αποδόσεις υπάρχουν οι ηλιοστάτες (trackers), περιστρεφόμενες βάσεις που δίνουν τη δυνατότητα να παρακολουθείται ο ήλιος. Οι βάσεις μονού άξονα ακολουθούν την πορεία του ήλιου, ενώ οι βάσεις διπλού άξονα ακολουθούν και την κλίση του και είναι αποδοτικότερες.

 

 

 

Λίστα Άρθρων   Επιστροφή