ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΙΚΑ

Τι είναι η φωτοβολταϊκή τεχνολογία και πώς λειτουργεί;

Τα φωτοβολταϊκά συστήματα μετατρέπουν την ηλιακή ακτινοβολία σε ηλεκτρική ενέργεια.
Με τον όρο φωτοβολταϊκά συστήματα ονομάζουμε τη διάταξη πολλών φωτοβολταϊκών κυττάρων στη σειρά. Ένα φωτοβολταϊκό κύτταρο είναι συνήθως μικρό και παράγει περίπου 1 – 2 watt ενέργειας. Αυτά τα κύτταρα φτιάχνονται από ημιαγωγούς (συνήθως πυρίτιο) και το πάχος τους είναι περίπου όσο τέσσερις ανθρώπινες τρίχες. Προκειμένου να ανταπεξέλθουν στις εξωτερικές συνθήκες, τα φωτοβολταϊκά κύτταρα εγκλωβίζονται ανάμεσα σε προστατευτικό γυαλί.
Για να ενισχυθεί η παραγόμενη ισχύς των φωτοβολταϊκών κυττάρων, συνδέονται μεταξύ τους, δημιουργώντας τα λεγόμενα φωτοβολταικα πάνελ. Τα πάνελ μπορούν να χρησιμοποιηθούν μεμονωμένα ή συνδεδεμένα δημιουργώντας συστοιχίες (arrays). Έπειτα, μία ή περισσότερες συστοιχίες συνδέονται με το
ηλεκτρικό δίκτυο ως μέρος ενός ολοκληρωμένου φωτοβολταϊκού συστήματος.

Χάρη σε αυτή τη δομή, τα φωτοβολταϊκά συστήματα μπορούν να καλύψουν σχεδόν οποιαδήποτε ενεργειακή απαίτηση, μικρή ή μεγάλη. Τα φωτοβολταϊκά πάνελ και οι συστοιχίες αποτελούν μόνο ένα μέρος του συστήματος.
Επιπλέον τα φωτοβολταϊκά συστήματα περιλαμβάνουν βάσεις στήριξης (τοποθετημένες έτσι ώστε τα πάνελ να συλλέγουν όσο το δυνατό περισσότερη ηλιακή ακτινοβολία), καθώς και στοιχεία που λαμβάνουν το συνεχές (DC) ρεύμα που παράγουν τα φωτοβολταϊκά πλαίσια και το μετατρέπουν σε εναλλασσόμενο ρεύμα (AC).

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σπίτια, γραφεία, δημόσια κτίρια ή απομακρυσμένα σημεία όπου η συνδεσιμότητα είναι είτε αδύνατη είτε πολύ ακριβή. Μπορούν να τοποθετηθούν σε δώματα ταρατσών , στέγες ή όψεις κτιρίων ή να λειτουργήσουν σαν αυτόνομα συστήματα.

Η καινοτόμος τεχνολογία των φωτοβολταϊκών συστοιχιών και των συστημάτων στήριξης μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε υπάρχουσες στέγες ή να προσαρμοστεί εύκολα σαν μέρος του κτιρίου κατά το στάδιο της κατασκευής. Το διασυνδεδεμένο φωτοβολταϊκό σύστημα συνδέεται με το δίκτυο παροχής ενέργειας. Αυτό δίνει τη δυνατότητα να συμψηφίζεται η παραγόμενη από το σύστημα ενέργεια με την ενέργεια που καταναλώνεται (net metering)

Από τι αποτελείται ένα φωτοβολταϊκό σύστημα;

• Φωτοβολταϊκά πλαίσια/γεννήτριες που μετατρέπουν την ηλιακή σε ηλεκτρική ενέργεια
• Μετατροπέας τάσης για να μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο
• Υποδομές όπως βάσεις στήριξης, καλωδίωση
• Μπαταρίες ώστε να αποθηκεύεται ενέργεια και να χρησιμοποιείται όταν η ηλιακή ενέργεια δεν είναι αρκετή για να φορτίσει το φωτοβολταϊκό σύστημα (π.χ. σε περίπτωση νέφωσης, βροχοπτώσεων, κλπ)

Ποια είδη φωτοβολταϊκών συστημάτων υπάρχουν;

1. Τα αυτόνομα συστήματα
2. Τα διασυνδεδεμένα συστήματα – net metering

Τι είναι το φωτοβολταϊκό φαινόμενο;

Είναι η διαδικασία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας όταν συγκεκριμένα υλικά εκτίθενται στην ηλιακή ενέργεια. Αυτό το φαινόμενο ανακαλύφθηκε το 1839 από
το Edmond Becquerel και κάνει τα φωτοβολταϊκά συστήματα τόσο χρήσιμα, αφού τα κύτταρα μέσα στο φωτοβολταϊκό πάνελ μετατρέπουν την ηλιακή σε ηλεκτρική ενέργεια.
Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο συμβαίνει στα φωτοβολταϊκά κύτταρα. Αυτά αποτελούνται από δύο διαφορετικούς τύπους ημιαγωγών (τύπου p και τύπου n)
που συνδέονται μεταξύ τους. Μόλις προσπέσουν σε αυτά φωτόνια, δημιουργείται πόλωση και κίνηση ηλεκτρονίων προς αντίθετες κατευθύνσεις. Αυτή η κίνηση
παράγει την ηλεκτρική ενέργεια.