Zasada, według której produkowany jest prąd, polega na zróżnicowanym naładowaniu obu stron komórki solarnej elektronami. Energia, którą posiadają promienie słoneczne umożliwia wolnym elektronom przeskakiwanie między warstwami, co powoduje powstanie napięcia elektrycznego. Specjalne elektrody na dolnej i górnej warstwie komórki fotowoltaicznej umożliwiają strumień elektronów: powstaje zatem prąd stały, który w urządzeniu zwanym falownikiem przetwarzany jest na prąd zmienny, którym następnie zasilana jest sieć publiczna lub też służy on do własnych celów energetycznych.
Budowa urządzenia fotowoltaicznego.
Urządzenie fotowoltaiczne zasadniczo składa się z trzech elementów. Są to: moduły fotowoltaiczne, system montażowy oraz falownik. W przypadku urządzeń fotowoltaicznych połączonych z siecią publiczną w celu magazynowania w niej prądu, konieczny jest specjalny licznik liczący energię wprowadzaną do sieci publicznej. Natomiast licznik odbiorczy zlicza prąd, który Państwo pobieracie od swojego dostawcy prądu. Dodatkową opcję dają tzw. rejestratory danych . Za pomocą takich systemów możecie Państwo w komfortowy sposób oglądać bilans energetyczny Waszego urządzenia energetycznego na PC lub w smartphonie.
Poniższa ilustracja obrazuje sposób magazynowania nadmiaru energii przy jej produkcji na dachu domu jednorodzinnego.
- moduły fotowoltaiczne
- falownik
- licznik energii sprzedawanej do sieci publicznej przez producenta indywidualnego
- licznik energii elektrycznej zużywanej przez gospodarstwo domowe
Możliwości montażu mechanicznego
Odpowiednio do bardzo zróżnicowanych form dachu istnieją różne możliwości montażu fotowoltaiki na nich.
Najbardziej popularna metoda polega na montażu modułów FV na pochyłym dachu.
W przypadku montażu tzw. wewnątrzdachowego moduły fotowoltaiczne zastępują jednocześnie warstwę pogodową dachu. Przyjmują one zatem funkcję uszczelniającą dachówek.
Na dachach płaskich moduły będą montowane na płasko lub na specjalnych stelażach pod optymalnym kątem.
W przypadku fasad budynków moduły FV stanowią jednocześnie element ochronny, jak i dekoracyjny.
Rodzaje instalacji urządzeń fotowoltaicznych
Urządzenia fotowoltaiczne generalnie dzielimy na systemy „wyspowe” i na sprzężone z siecią. Systemy wyspowe jako systemy niezależne znajdują swoje zastosowanie w regionach oddalonych od infrastruktur (schroniska górskie, ogródków działkowych, stacje pogodowe w najróżniejszych miejscach). Wyprodukowany prąd akumulowany jest w bateriach akumulatorów i w razie potrzeby zasila odpowiednie urządzenia. Urządzenia FV sprzężone z siecią zasilają sieć publiczną prądem przez siebie wytwarzanym. Bardzo różne formy dotacji w różnych krajach europejskich oferują Państwu różne możliwości wykorzystania prądu solarnego w dwóch kierunkach: wyprodukowany prąd albo całkowicie sprzedać do sieci lub wykorzystać na własne potrzeby.
Urządzenie fotowoltaiczne oraz jego jego położenie względem kierunków geograficznych
Poniżej zamieszczony diagram ilustruje procentową prognozę wyniku rocznego produkcji energii elektrycznej w kWh (od wartości maksymalnej uzyskiwany przy kierunku południowym oraz nachyleniu modułów pod kątem kąt 30 stopni) w zależności od geograficznego ukierunkowania fotowoltaiki oraz kąta nachylenia modułu w stosunku do poziomu.