Jak działa fotowoltaika?

Systemy fotowoltaiczne (PV) czyli systemy przetwarzające energię słoneczną na energię elektryczną są stosunkowo proste.  Produkcja elektrycznej możliwa jest dzięki tzw. efektowi fotowoltaicznemu, zachodzącemu w elementach półprzewodnikowych. Z elementów tych zbudowane są panele fotowoltaiczne, gdzie w wyniku oddziaływania promieniowania słonecznego wytwarzana jest siła elektromotoryczna.  Najbardziej popularne są ogniwa wykonane z elementów krzemowych, których budowa (monokrystaliczna lub polikrystaliczna) charakteryzuje się największą żywotnością oraz stosunkowo dużą sprawnością sięgającą 22%.  Dostępne na rynku są również panele drugiej generacji  zbudowane na bazie krzemu amorficznego czy  tellurku kadmu, mieszaniny miedzi, galu i selenu.   

Oprócz paneli fotowoltaicznych do produkcji energii elektrycznej niezbędny jest inwerter solarny (falownik), którego zadaniem jest zamiana prądu stałego ( z paneli fotowoltaicznych) na energię prądu przemiennego o parametrach zgodnych z siecią publiczną. 

Instalacje fotowoltaiczne można podzielić na dwa rodzaje: 

Instalacje on-grid – podłączone do publicznej  sieci energetycznej

Ten rodzaj instalacji fotowoltaicznej jest powszechnie stosowany zarówno dla gospodarstw domowych  jak i dla potrzeb firm i przedsiębiorstw czy tzw. farm fotowoltaicznych. Instalacja taka zbudowana jest z paneli fotowoltaicznych, konstrukcji mocujących, instalacji stałoprądowej DC (wraz z zabezpieczeniami nadprądowymi i przeciwprzepięciowymi), falownika (inwertera), instalacji przemiennoprądowej  AC (z zabezpieczeniami nadprądowymi i przeciwprzepięciowymi) oraz licznika dwukierunkowego energii elektrycznej (liczący również  energię wyprodukowana przez system). W systemie tym nadmiar wytwarzanej energii elektrycznej odprowadzany  jest do sieci energetycznej, którą można  wykorzystać w innym terminie. 

Instalacje off-grid – autonomiczne systemy zasilania. 

W odróżnieniu od instalacji on-grid, autonomiczne systemy zasilania off-grid nie mają możliwości przekazania nadmiaru wytwarzanej energii elektrycznej do sieci energetycznej. Magazynowanie energii realizowane  jest za pomocą baterii  akumulatorów, które stanowią element całej instalacji. Ten typ instalacji stosuje się w przypadkach gdy nie jest możliwe przyłączenie obiektu do zewnętrznej sieci energetycznej (np. domki letniskowe, schroniska  górskie). 

Rozwiązania hybrydowe  

Coraz powszechniej stosowane  są również rozwiązania hybrydowe, czyli połączenia cech instalacji on-grid z cechami instalacji off-grid.   Systemy te wykorzystywane są w miejscach o ograniczonym lub cyklicznym nasłonecznieniu (zasilanie przystanków autobusowych,  wiat itp.).