Solarni fotonaponski paneli     

Sunčeva energija je besplatna i možemo reći neicrpna jer dok je Sunca biće i sunčeve energije. Od Sunca dobijamo svetlost i toplotu a zahvaljujući nauci možemo da je koristimo i za napajanje električnih uređaja tj za dobijanje struje od sunčeve energije.foto:

Kako dobijamo struju od sunca

Naučnik Aleksandar Edmon Bekerel bio je francuski naučnik koji je proučavao solarni spektar, otkrio je fotovoltski (fotonaponski) efekat  1839. god. koji predstavlja fiziku iza solarnih ćelija.

Godine 1887. god Hajnrih Rudolf Herc došao je do sličnih otkrića. (Herc je 1888. eksperimentalno je dokazao postojanje elektromagnetskih talasa, utvrdio da je njihova brzina jednaka brzini svetlosti (Maksvelova teorija) i utvrdio svojstva refrakcije, refleksije, interferencije i polarizacije. Hercov oscilator poslužio je kao osnov za radio-tehniku. Izučavao je dejstvo katodnih i UV zraka, na određen način otkrio i fotoelektrični efekt)
Godine 1905 Albert Ajnštajn opisuje prirodu svetlosti, opisuje Hercova otkrića i dobija Nobelovu nagradu 1921. godine za otkriće fotoelektričnog efekta.

Fotonaponski i fotoelektrični efekat su slični procesi pretvaranja svetlosne energije u električnu.


Šta je fotoelektrični efekat a šta fotonaponski efekat?

Materijal se sastoji od atoma, atom od pozitivnog jezgra i negativnih elektrona. Svaka svetlost nosi određenu energiju. Kada se materijal obasja svetlošću, svetlost svoju energiju može da preda elektronu. Ovakav elektron, dopingovan ima dovoljno energije da može da iskoči iz materijala. Kažemo da elektron izbija iz materijala. Ovo se naziva fotoelektričan efekat

Ukoliko elektron ne izbije iz materijala, već ostane u materijalu, on će i dalje imati višak energije koju je dobio i proizvešće struju. Ova pojava se naziva fotonaponski efekat.

Primena pomenutih otkrića u praksi počinje šezdesetih godina kada počinje izrada fotonaponskih sistema. Potreba i sve veće interesovanje za svemirska istraživanja je takođe doprinela ubrzanju istraživanja o fotonaponskim sistemima i dobijanju struje od sunca. Naučnici su otkrili da je sicilijum dobar materijal za izvedbu.


Princip rada fotonaponskih sistema

Sunčevo zračenje koje nosi energiju pada na površinu ćelije, izbija elektron iz materijala i on postaje slobodan nosilac naelektrisanja. Oko ćelije se nalaze elektrode koje prikupljaju slobodne elektrone, električno kolo se zatvara i javlja se struja. Više ćelija se povezuje kako bi se dobilo više napona i jača struja.Sve ovo se dešava u panelima. Paneli mogu biti monokristalni i polikristalni. Razlika je u efikasnosti, monokristalni su efikasniji i nažalost i skuplji.

Potrebno je naglasiti da fotoćelije proizvode jednosmernu struju. Ukoliko je potrebno da struju koristimo u našim domaćinstvima neophodno je jednosmernu struju pretvoriti u naizmeničnu a ovo se vrši pomoću invertora.

Efikasnost fotonaponskog sistema

Bilo bi idealno kada bi se celokupna sunčeva energija koja pada na ćeliju pretvorila u električnu ali to nije slučaj zbog neizostavnih gubitaka. Nažalost na izlazu dobijamo manje energije od one koja je ušla.

Efikasnost je veličina koja nam kaže koliki deo upadne energije se pretvori u izlaznu. Npr. ako na ćeliju padne 100kwh sunčeve energije a na izlazu 20kwh električne, efikasnost je 20%. Brojni su faktori koji utiču na efikasnost a najpoznatiji je prosto prljavština. Ćelije pokrivene prljavštinom će proizvesti manje struje od onih koje su čiste. Dobra stvar je što čišćenjem možemo da poboljšamo stanje kada se ovo desi.

Postoje različite tehnike proizvodnje ćelija različite efikasnosti,ranije smo pomenuli monokristalne i polikristalne panele, većinom efikasnost se kreće u opsegu od 13-16% za polikristalne i 15-22% za monokristalne panele.

Razvoj ide u pravcu povećanja efikasnosti, ovo znači potražnja za novim materijalima i procesima koji će što veći deo upadne energije pretvoriti u izlaznu energiju. Tokom decenija razvoja porast je primetan.

Gde smo mi tu? Koliko Srbija dobija energije od Sunca?

Globalno zračenje pod idealnim uglom je razlika između primljene i reflektovane energije Sunca i govori nam koliko energije možemo da dobijemo od Sunca na određenoj geografskoj lokaciji i izražava se u kilovat-časovima po metru kvadratnom (kWh/m2).

Godišnji prosek za teritoriju Srbije je nešto ispod 1.400 kWh/m2 godišnje. Najviše zračenja primaju Borski, Nišavski i Jablanički okrug (1.600-1.700 kWh/m2), dok severni i centralni delovi Srbije primaju između 1.000 i 1.200 kWh/m2.

Naravno, izvesnu ulogu u broju sunčanih sati ima i promenljiva oblačnost i drugi klimatski faktori, ali i definisanost reljefa, koja spada u lokalni karakter. Ukoliko se, na primer, objekat nalazi na mestu gde brže zalazi Sunce (zbog blizine brda ili planine, drugih objekata, drveća i sl.) samim tim se smanjuje i broj sunčanih sati.

Energetski potencijal sunčevog zračenja u Srbiji je veći za 30% u poređenju s centralnom Evropom, gde već postoje brojne solarne elektrane.

Prednosti korišćenja sunčeve energije:

Postoji mnogo razloga zašto je dobro da koristimo solarnu energiju:

        Omogućava sopstvenu (nezavisnu) proizvodnju struje;                    
        Smanjuje troškove električne energije;
        Čista energija bez emitovanja štetnih gasova u atmosferu;
        Solarni sistemi uspešno funkcionišu u različitim klimatskim uslovima;
        Izgradnja solarne elektrane je sve jeftinija;
        Efikasnost solarnih panela se stalno povećava;
        Isplativost će se povećavati sa neizbežnim rastom cene električne energije.

Naša firma sa zadovoljstvom može da Vam preporuči Viessmann Vitovolt fotonaponske sisteme a uskoro ćemo i mi biti zadovoljni korisnici jednog Viessmann Vitovolt sistema pa vam prenosimo uskoro utiske o radu istog!