7/29/2019 Celule Fotovoltaice.tipuri de Panouri

1/2

Celule fotovoltaice. Tipuri de panouri

O celula solara consta din doua sau mai multe straturi de material semiconductor, cel maintlnit fiind siliciul. Aceste straturi au o grosime cuprinsa ntre 0,001 si 0,2 mm si sunt

dopate cu anumite elemente chimice pentru a forma jonctiuni p si n. Aceasta structura e

similara cu a unei diode. Cnd stratul de siliciu este expus la lumina se va produce o

agitatie a electronilor din material si va fi generat un curent electric.

Celulele, numite si celule fotovoltaice, au de obicei o suprafata foarte mica si curentul

generat de o singura celula este mic dar combinatii serie, paralel ale acestor celule pot

produce curenti suficient de mari pentru a putea fi utilizati n practica. Pentru aceasta,

celulele sunt ncapsulate n panouri care le ofera rezistenta mecanica si la intemperii.

Se poate vorbi despre panouri fotovoltaice (PV), cunoscute pentru capacitatea lor de captare

i transformare a energiei solare n electricitate i despre panourile solare folosite pentru

nclzirea apei. Fiecare tip necesit o investiie iniial care difer n funcie de capacitatea

lor, de calitatea materialelor din care sunt realizate i de firma productoare. Fiabilitatea a

fost demonstrat n timp, ele avnd o durat de via suficient de mare, n condiiile n care

ntreinerea lor se apropie, din punct de vedere financiar, de zero. Orict ar prea de fragile,

productorii ofer pentru celulele fotovoltaice garanie de pn la 30 de ani. Aceste sisteme

se amortizeaz n maximum 4 ani, deoarece, dup montarea lor, cheltuielile pentru energie

n anumite luni ale anului (vorbim aici strict de aceast parte a Europei, cu o clim temperat

continental) sunt aproape inexistente.Tehnologia de generare a energiei fotovoltaice

utilizeaz, ca element de baz, celulele semiconductoare numite uneori i wafers. Principiul

const n generarea curentului electric ntre doi electrozi ataai la un sistem solid sau lichid,

sub directa aciune a luminii solare. Pn de curnd, aproape toate celulele fotovoltaice erau

realizate din siliciu de diferite tipuri, cu un randament cuprins ntre 7 i 18%. Pentru a

produce curent electric, se cupleaz ntre 36 i 72 de asemenea celule. Practic, toate

dispozitivele fotovoltaice ncorporeaz semiconductori de-a lungul crora luminozitatea

solar este transformat n energie electric. Puterea difer n funcie de dimensiunile mo-

dului n care sunt asamblate celulele semiconductoare, dar i de intensitatea luminii solare.Probabil acum v punei ntrebarea: ce se ntmpl cu panoul PV arunci cnd nu mai este

soare, caz ntlnit noaptea i, ocazional, pe timp noros ori... n timpul a cte unei eclipse.

Bineneles c cei care au conceput aceste sisteme au avut grij s pun la punct i acest

aspect. Aadar, sistemul poate avea n componena lui o baterie care s stocheze suficient

energie pentru a supravieui" chiar i unei nopi lungi de iarn, n condiii de mediu

favorabile, o parte din cantitatea de energie este consumat, iar surplusul este stocat n

baterii, fiind apoi consumat n timpul nopii sau pe vreme nefavorabil (reprezentat cel mai

adesea de nnorrile accentuate, care pot s in i cteva zile consecutiv). Totui, dac

exist pericolul unui consum peste ateptri, un generator care funcioneaz cu motorinsau cu gaz va asigura electricitatea necesar si, simultan, va rencrca bateria, n zone cu

7/29/2019 Celule Fotovoltaice.tipuri de Panouri

2/2

vnturi puternice, poate fi folosit i un convertor de energie eolian la o scar mai mic, pen-

tru c, n mod sigur, nu avei nevoie de unul industrial.

Totui, din cauza fluctuaiilor anuale ale radiaiilor solare, n cele mai multe pri ale lumii, un

sistem fotovoltaic are nevoie de un generator solar de dimensiuni mai mari i de o baterie de

stocare mai mare. Un astfel de sistem este mai scump dect cel de baz, combinnd, n aa-nu-mitele sisteme-hibrid, diferite tipuri de generatoare electrice. O combinaie ntre celulele

fo-tovoltaice i generatoarele bazate pe combustibil lichid (petrol, de exemplu), garanteaz

aceeai fiabilitate ca serviciul public de curent electric.

Dac este s vorbim de rentabilitate, folosirea celulelor monocristaline, recunoscute pentru

eficiena lor crescut, este cea mai indicat, ns trebuie s v pregtii pentru un pre de

achiziie pe msura performanelor.

Cum Functioneaza Celulele Fotovoltaice

O celula fotovoltaica de silicon e compusa din o foita subtire de un strat foarte subtire de

silicon de tip N, deasupra unui strat gros de silicon de tip P. Un camp electric este creeat

deasupra suprafetei de sus a acelei celule unde cele doua materiale intra in contact, numita

juctia P-N. Cand razele solare ajung la suprafata unei celule fotovoltaice, campul electric

produce momentul si directia la electronii stimulati de lumina, rezultand fluxul de curent cand

celulele solare sunt conectate la un incarcator electric.

Indiferent de marime, o bucata de celula fotovoltaica de silicon produce in jur de 0.5 - 0.6

volti in conformitate cu un circuit deschis, fara conditii de incarcare. Curentul ( si puterea ) de

iesire a unei celule fotovoltaice depinde de eficienta si marimea suprafetei, si este

proportionala cu intensitatea soarelui care ajung la suprafata celulei. De exemplu, in conditiilein care lumina solara este foarte puternica, o celula fotovoltaica comerciala cu o suprafata de

160 cm^2 ( ~25 in ^2 ) va produce in jur de 2 wati, la putere maxima. Daca intensitatea

razelor solare au fost la 40% din putere, acea celula va produce in jur de 0.8 wati.

Celulele fotovoltaice, modulele, panourile si matricele.

Performanta modulelor si matricelor fotovoltaice sunt evaluate in general in conformitate cu

curentul continuu maxim de iesire (wati) in Conditii Standarde de Testare (CST). Conditiile

standarde de testare sunt definite de un modul(celula) la o temperature de operare de 25 C

(77 F), si nivelul incidentelor solare iradiere de 1000 W/m si sub o masa de aer 1.5 spectare

de distriburire. Din cauza ca aceste conditii nu sunt intodeauna tipice pentru cum opereazamodulele si panourile fotovoltaice, performanta actuala este de obicei cuprinsa intre 85-90%

din eveluarea in conditii standarde de testare.

Astazi modulele fotovoltaice sunt produse extrem de sigure si de nadejde, cu sanse minime de

esec si garantie de functionare intre 20-30 de ani. Cea mai mare parte din producatori ofera

garantie de 20 sau mai multi ani pentru a pastra un procentaj ridicat din puterea de iesire

evaluata initial.