Φωτοβολταικά συστήματα

Το φωτοβολταϊκό σύστημα

Αποτελείται από ένα ή περισσότερα πάνελ (πλαίσια) φωτοβολταϊκών στοιχείων μαζί με τις απαραίτητες συσκευές και διατάξεις για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται στην επιθυμητή μορφή. Το φωτοβολταϊκό στοιχείο είναι συνήθως τετράγωνο, με πλευρά 120-160mm. Δυο τύποι πυριτίου χρησιμοποιούνται για την δημιουργία φωτοβολταϊκών στοιχείων: το άμορφο ή αλλιώς λεπτού υμένα (thin film) και το κρυσταλλικό πυρίτιο. Το άμορφο οποίο αποτελείται από μια λεπτή επίστρωση πυριτίου πάνω σε κάποιο υπόστρωμα (γυαλί). Είναί κατά πολύ φθηνότερα από τα υπόλοιπα έχουν όμως την μισή απόδοση και απαιτούν διπλάσια επιφάνεια για την παραγωγή ρεύματος της ίδιας ισχύος.

Το κρυσταλλικό πυρίτιο διακρίνεται σε μονοκρυσταλλικό το οποίο αποτελείται από έναν ενιαίο κρύσταλλο πυριτίου και πολυκρυσταλλικό τα οποία αποτελούνται από πολλούς κρυστάλλους πυριτίου. Υπάρχουν επίσης και τα υβριδικά στοιχεία τα οποία αποτελούνται απο έναν ενιαίο κρύσταλλο με επίστρωση από λεπτό άμορφο πυρίτιο. Οι ιδιότητες τους συνδυάζουν αυτές των μονοκρυσταλλικών και των άμορφων στοιχείων.

Οι διάφοροι τύποι στοιχείων παρουσιάζουν τόσο πλεονεκτήματα, όσο και μειονεκτήματα, και κατά τη μελέτη του φωτοβολταϊκού συστήματος γίνεται η αξιολόγηση των ειδικών συνθηκών της εφαρμογής (κατεύθυνση και διάρκεια της ηλιοφάνειας, θερμοκρασία περιβάλλοντος, διαθέσιμη έκταση, τυχόν σκιάσεις κλπ.) ώστε να επιλεγεί η κατάλληλη τεχνολογία.

Στο εμπόριο διατίθενται φωτοβολταϊκά πάνελ, τα οποία είναι πολλά φωτοβολταϊκά στοιχεία συνδεδεμένα μεταξύ τους, επικαλυμμένα με ειδικές μεμβράνες και εγκιβωτισμένα σε γυαλί με πλαίσιο από αλουμίνιο σε διάφορες τιμές ονομαστικής ισχύος, ανάλογα με την τεχνολογία και τον αριθμό των φωτοβολταϊκών κυψελών που τα αποτελούν. Έτσι, ένα πάνελ 36 κυψελών μπορεί να έχει ονομαστική ισχύ 170-185 W, ενώ μεγαλύτερα πάνελ μπορεί να φτάσουν και τα 300 W.

Τα πάνελ συνδέονται μεταξύ τους και δημιουργούν τη φωτοβολταϊκή συστοιχία, η οποία συχνά αποκαλείται και φωτοβολταϊκή γεννήτρια, παρά το γεγονός ότι δεν περιλαμβάνει κινητά μέρη όπως οι κλασικές γεννήτριες. Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από μια Φ/Β συστοιχία είναι συνεχούς ρεύματος (DC), και για το λόγο αυτό οι πρώτες χρήσεις των φωτοβολταϊκών αφορούσαν εφαρμογές DC τάσης. Με την προοδευτική αύξηση όμως του βαθμού απόδοσης, δημιουργήθηκαν ειδικές συσκευές – οι μετατροπείς (inverters) - που σκοπό έχουν να μετατρέψουν την έξοδο συνεχούς τάσης της Φ/Β συστοιχίας σε εναλλασσόμενη τάση. Με τον τρόπο αυτό, το Φ/Β σύστημα είναι σε θέση να τροφοδοτήσει μια σύγχρονη εγκατάσταση (κατοικία, θερμοκήπιο, μονάδα παραγωγής κλπ.) που χρησιμοποιεί κατά κανόνα συσκευές εναλλασσόμενου ρεύματος (AC).

Διαβάστε περισσότερα :
Ιστορική εξέλιξη των φωτοβολταϊκων συστημάτων
Το φωτοβολταϊκό φαινόμενο
Βαθμός απόδοσης φωτοβολταϊκων συστημάτων
Τα Φωτοβολταϊκά στην Ελλάδα
Πλεονεκτήματα των φωτοβολταϊκών συστημάτων
Επενδύσεις