Panele słoneczne produkują energię elektryczną, wykorzystując promieniowanie słoneczne. Cząsteczki światła, padając na moduły fotowoltaiczne inicjują proces wytwórczy prądu stałego, który następnie okablowaniem solarnym jest przekazywany do falownika. Tam dokonuje się konwersja na prąd zmienny rozdysponowany do gniazdek w gospodarstwie domowym. Taniej energii elektrycznej nie byłoby zatem bez podstawowego bodźca, czyli cząsteczek promieniowania elektromagnetycznego. Skąd się one biorą i czym charakteryzują się fotony?
Czym są fotony?
Mieszkańcy województwa wielkopolskiego mają doskonałe warunki do produkcji energii elektrycznej ze słońca. Roczna ekspozycja na promieniowanie słoneczne fotowoltaiki np. w Pile lub montaż paneli fotowoltaicznych we Wrześni ma wyższy poziom niż w Szwecji czy Norwegii, gdzie udział OZE w globalnej produkcji energii jest przeważający. By cały zestaw działał prawidłowo potrzebne są fotony. Powstają wewnątrz Słońca w procesie zderzania się pierwiastków wodoru i helu. W kolejnym, trwającym tysiące lat etapie, fotony przedostają się na powierzchnię gwiazdy i pod wpływem wiatru oraz pól grawitacyjnych przemieszczają się w kierunku innych planet i tak docierają do Ziemi.
Cechy charakterystyczne fotonów
Fotony to wyjątkowe w skali wszechświata cząsteczki, cechujące się:
- anonimowość – fotony nie mają zapachu ani smaku, nie mają też zarysowanego kształtu czy wypełnienia. Wszystko to sprawia, że są niewyczuwalne dla zmysłów;
- nieuchwytność – fotonów nie da się zobaczyć także dlatego, że poruszają się z prędkością światła;
- niezniszczalność – jest tylko jedna bariera, która skutecznie hamuje rozprzestrzenianie się fotonów – „czarna dziura”;
- długodystansowość – fotony nie męczą się ani nie spoczywają na laurach i przebycie drogi długości wielu miliardów lat świetlnych jest dla nich chlebem powszednim.
Fotony a ludzkie życie
Fotony pełnią na Ziemi bardzo ważne zadania nie tylko w produkcji prądu przez panele słoneczne. Podstawową ich funkcją jest transport światła i energii. Bez tych wielkości fizycznych życie na naszej planecie nie mogłoby istnieć. Rośliny przestałyby rosnąć, zwierzęta i ludzie nie mieliby co jeść, a przetrwanie zimy byłoby praktycznie niemożliwe. Fotony utrzymują rzeczywistość w takim kształcie, w jakim ją znamy, co więcej pozwalają na wytworzenie zielonej energii na całym świecie.
Fotowoltaika (Piła i nie tylko) – jak na jej efektywność wpływają fotony?
Proces generowania prądu przez panele słoneczne wydaje się prosty, ale w praktyce wymaga odpowiednich procedur. Warto odnieść się do ich budowy. Komponenty do paneli fotowoltaicznych można kupić we Wrześni, Koninie, Poznaniu lub dowolnie wybranej innej miejscowości położonej w województwie wielkopolskim, które pełne są nowych elektrowni PV. Do ich budowy wykorzystuje się panele słoneczne zbudowane z krzemu amorficznego lub mieszanki miedzi, indu, galu i selenu. To = one pochłaniają napływające fotony, które pobudzają ruch elektronów. Na skutek zwiększonej dynamiki cząsteczkowej między warstwami krzemowego półprzewodnika dochodzi do różnicy napięcia elektrycznego. Tak powstaje prąd stały, który jak pisaliśmy na początku artykułu, trafia do falownika.
Czy fotony docierają do paneli słonecznych także w pochmurne dni ?
Fotony przenikają przez różne zapory. Z tego też powodu nic nie stoi na przeszkodzie, aby panele słoneczne generowały energię także w pochmurne dni. Wydajność pracy może jednak spaść od 10 do nawet 30 procent. Póki w Polsce działamy w systemie prosumenckim mamy możliwość rekompensowania ewentualnych dziennych niedoborów przez wirtualne magazyny energii. Te są uzupełniane nadwyżkami wygenerowanymi w dni o najsilniejszym nasłonecznieniu. W Pile i Wrześni przypadają na wiosnę.
Fotony – podsumowanie
Panele słoneczne generują zieloną energię, która jest zbawieniem dla naszej planety. Do jej wyprodukowania potrzebują odpowiedniego bodźca w postaci fotonów. To one są przekaźnikiem energii pochodzącej ze słońca. Światło słoneczne dostępne jest praktycznie w każdym miejscu naszej planety. Nieograniczone zasoby i wykorzystanie automatyzmów sprawiło, że instalacje fotowoltaika Piła lub panele fotowoltaiczne (np. Września) pozwalają na generowanie sporych oszczędności, przyczyniając się do zmniejszenia śladu węglowego.
