Čeprav fosilna energija še danes prevladuje na našem planetu, si obnovljivi viri energije utirajo pot na trge vseh držav sveta. Obnovljivi viri energije so tisti, ki ne onesnažujejo okolja, ki jih ne zmanjka in so sposobni izkoristiti energijo elementov zemlje in okolice, kot so sonce, veter in voda, med drugim za proizvodnjo električne energije. . Ker bo fosilnih goriv kmalu zmanjkalo, so obnovljivi viri prihodnost.
Danes se bomo poglobljeno pogovarjali o tem fotovoltaična sončna energija. Ta energija je morda najbolj uporabljena na svetu na področju obnovljivih virov. Bi radi izvedeli, kako deluje in kako se uporablja?
Opredelitev
Preden začnemo opisovati njeno uporabo in lastnosti, je nujno pojasniti, kaj je fotovoltaična sončna energija. Fotovoltaična sončna energija je tista, ki je sposobni izkoriščati energijo sončnega sevanja in jo pretvarjati v elektriko. To dosežemo z uporabo polprevodniških materialov, ki ustvarjajo električni tok, ko so izpostavljeni svetlobi.
Ta vir energije je popolnoma čist, saj pri svojem procesu ne ustvarja toplogrednih plinov ali strupenih emisij. Poleg tega je a obnovljive energije, kar pomeni, da njen glavni vir, sonce, ne bo izčrpan še milijarde let. Za izkoriščanje te energije so naprave, znane kot sončne celice. Te plošče zajemajo fotone svetlobe iz sončnega sevanja in jih pretvarjajo v električno energijo s postopkom, znanim kot fotovoltaični učinek.
Kako nastaja fotovoltaična sončna energija?
Proces generiranja fotovoltaične sončne energije se začne z zajemanjem fotonov sončne svetlobe s pomočjo sončnih kolektorjev. Ti zajemajo sončno sevanje in s fotovoltaičnim učinkom pretvorijo svetlobo v električni tok. Vsaka sončna plošča je sestavljena iz Fotonapetostne celice, ki so polprevodniški materiali (na splošno silicij), ki lahko absorbirajo energijo fotonov in sproščajo elektrone. Ti elektroni med premikanjem ustvarjajo električni tok.
Pomembno je omeniti, da je izhodna napetost fotovoltaične celice precej nizka (okoli 0,6 V). Da bi povečali moč sistema, so te celice povezane zaporedno in tvorijo a módulo fotovoltaico, ki je vgrajen v strukturo, odporno na vlago in slabo vreme.
Ta proces ustvarja enosmerni tok, ki ga je mogoče prek pretvornikov moči pretvoriti v izmenični tok, kar omogoča njegovo uporabo v domovih in podjetjih.
Elementi in izvedba
Solarni paneli so naprave, kjer se zajemajo fotovoltaične celice. Te plošče imajo različne namene, tako osebne kot poslovne. Pravzaprav so se stroški panelov v zadnjih letih zmanjšali in lahko najdemo standardne instalacije, ki so na voljo 7.000 evrov.
Ena od glavnih prednosti teh sistemov je njihova enostavna namestitev in malo vzdrževanja. Poleg tega je njegova uporabna doba precej dolga 25-30 let, ki omogoča enostavno amortizacijo naložbe.
Vendar ima lokacija plošč odločilno vlogo pri njihovem delovanju. Da bi povečali zajem energije, morajo biti plošče usmerjene proti mestu, kjer prejmejo največ ur sončne svetlobe na dan. Zajeto energijo lahko shranite v baterije za uporabo ponoči ali v oblačnih dneh.
Učinkovitost solarne fotonapetostne napeljave se bo razlikovala glede na geografsko območje in razporeditev panelov. Na območjih z več urami sonca solarni sistemi omogočajo, da se naložba povrne v približno osem let, kar pušča veliko časa za ustvarjanje dobička.
Uporaba fotonapetostne sončne energije
Fotonapetostni sistemi, povezani z omrežjem
Ena od glavnih uporab fotovoltaične sončne energije je preko sistemov, povezanih z električnim omrežjem. Ti sistemi omogočajo uporabo sončne energije za proizvodnjo električne energije, ki se dovaja v omrežje. Da bi to dosegli, uporabljajo pretvorniki moči ki pretvarjajo enosmerni tok, ki ga proizvajajo plošče, v izmenični tok, združljiv z električnim omrežjem.
Čeprav je cena kWh sončne energije še vedno nekoliko višja v primerjavi z drugimi viri energije, se je ta razlika v zadnjih letih zaradi cenejše tehnologije in povečanega izkoristka panelov bistveno zmanjšala. V mnogih regijah z veliko sonca je fotovoltaika že konkurenčna drugim virom. Javne subvencije in pomoč so ključnega pomena, da postane ta možnost ena najbolj izvedljivih za mnoge potrošnike.
Druge uporabe fotonapetostne sončne energije
Poleg uporabe za proizvodnjo električne energije ima sončna fotovoltaika še veliko več aplikacij. Nekateri najpogostejši so:
- Osvetlitev: Idealen za zagotavljanje svetlobe na javnih mestih, kot so ceste, počivališča in podeželska območja.
- Signalizacija: Pogosto se uporablja v sektorju cestne in pomorske signalizacije za označevanje strateških točk.
- Telekomunikacije: Številne instalacije telekomunikacijskih repetitorjev napajajo svoje sisteme s sončno fotovoltaično energijo.
- Kmetijstvo: Na kmetijah in v živinoreji se med drugim uporablja za sisteme črpanja vode, električno oskrbo molznih sistemov.
Da razširimo ta seznam, je fotonapetostna sončna energija ključnega pomena tudi pri elektrifikaciji podeželja na izoliranih območjih, saj skupnostim, ki so daleč od električnih omrežij, omogoča dostop do električne energije na čist in trajnosten način. 
Če povzamemo, fotovoltaična sončna energija je ena najboljših možnosti za zmanjšanje odvisnosti od onesnažujočih in neobnovljivih virov. Enostavna namestitev in dolga uporabna življenjska doba sta vse več sektorjem, od industrijskih do podeželskih, omogočili, da sprejmejo to vrsto energije kot uspešno, trajnostno in ekonomično rešitev.