fotowoltaiczne

Fotowoltaiczne to technologia konwertująca światło słoneczne na energię elektryczną przy użyciu ogniw półprzewodnikowych, najczęściej krzemu. W ogniwie fotony generują nośniki ładunku, które tworzą prąd. Aby uzyskać użyteczną energię, ogniwa łączone są w moduły, moduły w zestawy, a prąd stały wytwarzany przez moduły przekszany jest na prąd przemienny przez inwerter.

Systemy mogą pracować w konfiguracjach on-grid (podłączone do sieci) oraz off-grid (bez sieci) z magazynowaniem energii. Najczęściej stosuje się instalacje dachowe, farmy fotowoltaiczne i systemy zasilania awaryjnego. On-grid umożliwia oddawanie nadwyżek energii do sieci.

Najpopularniejsze typy to krzemowe: monokrystaliczne i polikrystaliczne, oraz technologie cienkowarstwowe (CdTe, CIGS). Moduły krzemowe mają zwykle sprawności komercyjnej od 15 do 23 procent, a cienkowarstwowe nieco niższe. Sprawność zależy od nasłonecznienia, kąta padania światła i temperatury oraz od zacienienia.

Zalety obejmują odnawialność, brak emisji podczas pracy oraz niskie koszty operacyjne po okresie zwrotu. Wyzwania to zależność od pogody, konieczność magazynowania energii, koszty inwestycji i kwestie recyklingu modułów po zakończeniu życia.

Historia fotowoltaiki sięga 1839 roku, kiedy odkryto efekt fotowoltaiczny. W latach 50. XX wieku pojawiły się pierwsze komercyjne ogniwa krzemowe, a od początku XXI wieku ceny spadają i udział energii fotowoltaicznej rośnie.