Fotogalvaanika – päike muutub elektriks
Päikesesüsteemid maja katusel © elektrisilm, laos.Adobe.comA päikesepatarei on väike tehnoloogiline ime: elektri tootmiseks ei vaja see muud kui päikesekiiri, mis sellele alla paistavad. Selle põhjuseks on ühelt poolt materjal, millest see on tehtud, ja teisalt nn detsembriefekt. See füüsikaseadus ütleb, et elektripinge tekib kohe, kui pooljuhile paistab valgus. Täpselt nii on fotogalvaanilise elemendi puhul: see on tavaliselt valmistatud ränist – pooljuhtmaterjalist. Päikesekiirtes sisalduvad footonid vabastavad sellest materjalist elektrone, mida saab kasutada elektrienergiana. Loodud elektrilise alalispinge tugevus on umbes 1,4 volti. Toodetud energia hulk suureneb koos päikesepatareidele paistva päikesekiirguse tugevusega.
Erinevat tüüpi päikesepatareid
Kõik päikesepatareid pole võrdsed. Nagu enamiku tehnoloogiate puhul, on ka selles valdkonnas erinevat tüüpi tootmist. Ränist valmistatud rakke on kolme erinevat tüüpi:
Päikesepatarei ehitus - Monokristallilised elemendid: seda tüüpi päikesepatareid saavutavad kõrgeima efektiivsuse. Tootmiseks kulub aga kõige rohkem energiat.
- Polükristallilised elemendid: polükristalliliste elementide tootmine on odav, kuid jääb monokristalliliste elementide jõudlusest maha. Sellegipoolest on fotogalvaanilistes moodulites kõige suurem kasutusosa polükristallilised elemendid
- Amorfsed rakud: seda tüüpi rakke toodetakse õhukese kile protsessi abil, kuid selle efektiivsus päikesevalguses on suhteliselt madal. Amorfseid rakke kasutatakse peamiselt väikestes rakendustes, näiteks taskukalkulaatorites ja kellades.
Polükristallilised või monokristallilised päikesepatareid kuni 30% salvestada 
Päikeseenergiaga tegelevad ettevõtted
Soodsad pakkumised
võrrelda pakkumisi - Üleriigiline võrk
- Kvalifitseeritud pakkujad
- Ei ole siduv
- Tasuta
Palju elemente, üks moodul - fotogalvaanilise süsteemi struktuur
Päikesepatarei ei loo veel fotogalvaanilist süsteemi. Päikeseenergia säästlikuks kasutamiseks on vajalik kompleksne koordineeritud süsteem. Fotogalvaanilise süsteemi põhikomponendid on:
- Päikesemoodulid
- Sisend- ja/või tarbimismõõturid
- Inverter
Fotogalvaanika: võrguga ühendatud süsteemi skeem Sinakates virvendavates päikesemoodulites, mis nüüd üha enam maastikku kujundavad, on üksikud päikesepatareid järjestikku ühendatud, et moodustada üksusi. Seetõttu toodavad need oluliselt kõrgemat pinget kui üksikud rakud. Ühe kilovati nimivõimsuse saavutamiseks on vaja umbes 8–10 ruutmeetrit mooduli pinda. Seejärel toodab süsteem aastas umbes 80–110 kilovatt-tundi ruutmeetri kohta.
Elektrit saab kas suunata ühisvõrku või tarbida ise. Toodetud elektrikoguse fikseerib sisend- või tarbimismõõdik.
Enne selle kasutamist tuleb aga teha otsustav vaheetapp: fotogalvaanika abil genereeritakse alalisvoolu. Saksamaa elektrivõrk ja praktiliselt kõik tarbijaseadmed töötavad aga vahelduvvooluga. Seetõttu on vaja teisendada otsepingelt vahelduvpingele. Nn inverter võtab selle olulise ülesande enda peale.
Inverter selgitas Kasuta ise või sööda sisse – mida teha tekkinud elektriga?
Pikka aega oli fotogalvaaniliste süsteemide paigaldamine suunatud puhtale elektri tootmisele ja sissevoolule kui finantsinvesteeringule. Kaasa võeti taastuvate energiaallikate seadusega (EEG) ette nähtud rahastus ja süsteem loodi teatud kasumi eest. Kogu toodetud elekter suunati toitevõrku sisendtariifiga, mis tänu EEG-le oli oluliselt kõrgem kui tavapäraselt toodetud elektri kilovatt-tunni hind. EEG-d subsideeritakse ka täna, kuid fotogalvaaniliste süsteemide langevate hindade tõttu vähendatakse seda veelgi ja veelgi. Sellegipoolest on fotogalvaanilise süsteemi lähenemine investeeringule endiselt ökonoomne.
Elektrihindade tõusu ajal muutub aga lisaks toodetava energia puhtale sissesöötmisele järjest olulisemaks ka omatarbimine. Idee selle taga: mida rohkem elektrit vajate, tuleb teie enda toodangust, seda odavamalt tuleb see energiatarnijalt osta. Süsteemiomanikule tähendab omatarbimine suuremat sõltumatust elektriturul toimuvast hinnaarengust.
Kallis elekter võrguettevõtjalt: Ei aitäh Nutikas energiasalvesti parima saagikuse saavutamiseks
Isekasutamise käigus on viimastel aastatel kaasaegse salvestustehnoloogia vallas palju juhtunud. Tänapäeval saab terviksüsteemi integreerida nutikad akusüsteemid, mis suudavad päikesepaistelistel päevadel toodetud elektrit teatud aja jooksul salvestada. Need töötavad samal põhimõttel nagu aku, ainult palju suuremas mahus. See tähendab, et päikeseenergia on saadaval ka öösel, kui elektritootmine katkeb looduslike tingimuste tõttu. Fraunhoferi päikeseenergiasüsteemide instituut (ISE) on välja arvutanud, et kodumajapidamine saab kohaliku akusalvestussüsteemi paigaldamisega vähendada oma elektritarbimist kuni 60 protsenti. Energia salvestamisega saab omatoodetud elektri osakaalu enam kui kahekordistada. See tagab teie enda elektriarve parima võimaliku kokkuhoiu.
Nutikas: Elektrisalvestussüsteemid salvestavad elektrit ka siis, kui tarbimist pole Auto kütuseks päikeseelekter
Päikeseenergial toodetud elektrit saab kasutada ka väljaspool oma nelja seina. Näiteks on mõeldav, et suure elektritootmise ajal laetakse elektrimootoriga autot katusel olevatest päikesemoodulitest. Praegu uuritakse selle seose potentsiaali detsentraliseeritud päikeseenergia tootmise ja igapäevaelu vahel.
E-mobiilsus: keskkonnasõbralik tänu päikeseenergiale Näpunäide: Siit leiate üksikasjalikku teavet fotogalvaanika kohta
