Da li su Solarni paneli stvarno izvor besplatne električne energije?

Solarne ćelije su već neko vrijeme zanimljiv način samodostatnosti besplatnom sunčevom energijom, bez obzira na to gdje se zgrada nalazi, jer nije bitno je li spojena na javnu mrežu ili ne. Solarne ćelije nisu samo na zgradama i poslovnim i industrijskim objektima, već mogu opskrbljivati ​​električnom energijom i mnoge druge stvari koje koriste električni motor, kao što su bicikli, satovi, mobiteli, automobili, ulična i dvorišna rasvjeta, vrtovi, dizalice topline, plantaže i razni automati. Solarne ćelije tako štede struju, a ujedno čuvaju prirodu netaknutom i čistom, barem tako tvrde prodavači solarnih elektrana.

Sunčeva energija je posljednjih desetljeća postala vrlo važan izvor električne energije, jer je besplatna i ne može se iscrpiti jer se prirodni procesi odvijaju neprestano. Solarne ćelije su one koje dobivaju električnu energiju od sunca. Sustavi koji pretvaraju sunčevu svjetlost u električnu energiju su fotonaponski sustavi i skraćeno su PV. U Europi ih ​​ima već preko 4 milijuna tona.

Kako rade solarni paneli?

Solarne ćelije su sposobne pretvoriti sočnu svjetlost u električnu energiju i rade u svakom vremenu, čak i zimi ili kada je oblačno. Razlika je u količini proizvedene električne energije. To znači da ga možda nedostaje zimi kada nema toliko sunčeve svjetlosti, ali je ljeti previše. Taj se problem rješava na dva načina, jedan sa kolektorima električne energije, a to su baterije koje još nisu dobro dorađene, pokvare se i nisu dovoljno učinkovite, a na kraju se istroše i mogu biti opasan otpad. Inače, tehnologija ide daleko i obećavaju nove Tesline baterije koje je izumio Elon Musk koji je u Australiji izgradio jedno od najvećih energetski samodostatnih naselja na svijetu. Trenutno je projekt još u fazi razvoja.

Drugi način je spajanje solarne elektrane na javnu električnu mrežu. Kada ima previše električne energije, električna energija se prenosi u mrežu, a kada je nestašica dobiva se natrag iz mreže. Obično su to dvoje uravnoteženi, a to se jasno vidi u izračunima potrošnje i prijenosa električne energije u javnu mrežu 220V.

Solarne ćelije se proizvode korištenjem raznih modernih tehnologija. Najrasprostranjenije su monokristalne i polikristalne ćelije koje su učinkovite između 20 i 25%, ali ima i amorfnih koje su sve više u upotrebi jer su jeftinije. Njihov je problem, međutim, što imaju prilično nisku energetsku učinkovitost u odnosu na druge solarne ćelije, oko 6 do 15%.

Sunčeva svjetlost sadrži vidljivo svjetlo, ultraljubičasto svjetlo i infracrveno svjetlo, što je gotovo polovica. Sva tri, s druge strane, čine osnovu za rad solarne ćelije. Snagu sva tri svjetla apsorbiraju fotonaponi. Solarna ćelija je uređaj koji je poluvodička dioda koja ima veliku površinu i pretvara izravnu i neizravnu sunčevu svjetlost u električnu energiju fotonaponskim procesom.

Solarna ćelija se sastoji od nekoliko slojeva. Gornji sloj je staklo, ispod njega antirefleksni sloj, zatim dobro vodljiva kontaktna mreža za hvatanje elektrona, a zatim P i N sloj, koji su poluvodiči i sastavljeni su od silicija s raznim nečistoćama. Posljednji sloj je metal, koji je i vodič i zaštita ćelije.

Što su solarni moduli i sustavi?

Ako imamo jednu solarnu ćeliju, to nije dovoljno, jer ima samo 0,5V električnog napona, pa je potrebno solarne ćelije međusobno spojiti. Što ih više spojimo, to ćemo dobiti veći napon za 12V, 24V ili više DC, ovisno o potrošnji i što će biti spojeno na solarni sustav. Time se stvaraju solarni moduli koji povezuju 36 ili 72 ili solarne ćelije. Priključujemo onoliko solarnih modula koliko želimo postići napone u sustavu. Solarni moduli su zaštićeni od vremenskih nepogoda i utjecaja štetnih zraka, te su smješteni u aluminijske okvire kako bi bili čvršći.

Solarne ćelije su spojene paralelno i serijski, čime se povećava napon i snaga do 32V nazivnog električnog napona. Sunčev sustav je zapravo sve što nam treba za rad nečega što treba struju, obično su to zgrade koje imaju električne uređaje. Solarni sustav se sastoji i od dodataka kao što su razni kabeli, inverter koji pretvara 12V, 24V ili 32V napon u 220V, kolektori električne energije, osigurači. Solarni sustav se može spojiti na javnu struju. Takve solarne elektrane također subvencionira država, jer emitiraju višak električne energije u mrežu.

Električnu energiju koju proizvode solarne ćelije pohranjivati ​​u solarne akumulatore iz kojih se crpi električna energija kada solarne ćelije ne proizvode dovoljno. Takav sustav je zanimljiv za područje gdje ne postoji javna mreža od 220V, ali se ne isplati ako je javna mreža dostupna jer je znatno skuplja.

Koje su rednosti i nedostaci solarnih ćelija

Solarni sustavi imaju prednost tamo gdje nema javnog 220V sustava. Ulaganje u solarni sustav prilično je veliko, iako sve pristupačnije. U slučaju da se u blizini može spojiti na javni sustav, logično je imati solarni sustav koji subvencionira država, jer se na taj način investicija brzo isplati.

Nedostatak samostalnih solarnih sustava kod kojih postoji javni elektroenergetski sustav je preskupa instalacija u odnosu na javni sustav i investicija se dugo vremena ne isplati ako nije priključen na javni sustav.

Solarne ćelije imaju prednost što mogu napajati, primjerice, samostalne uređaje poput raznih parkirnih i drugih strojeva, svjetiljki, električnih bicikala, a to se dugoročno zaista isplati jer je tako dobivena struja besplatna.

Solarne ćelije nisu previše jake i potrebno ih je poprilično spojiti kako bi se postigao željeni napon i snaga u mreži za spajanje određenih aparata koji su veći potrošači, poput hladnjaka. Stoga je potrebno nabaviti dosta, što nije pristupačno.

Kao što su solarne ćelije stvarno izvrstan uređaj za pretvaranje sunčeve svjetlosti u električnu energiju i time očuvanje prirode jer je ta energija neograničena, velika im je mana što se zbog svog sastava na kraju mogu istrošiti, prestati raditi i treba ih zamijeniti. Isto je i s baterijom. To uzrokuje trošak i problem odlaganja ćelija na deponiju, što zagađuje prirodu. Procjenjuje se da je životni vijek solarne ćelije oko 30 godina. O okolišu se loše brine, dio se reciklira, većina ne. Treba odabrati proizvođače koji jamče da će reciklirati ćelije najmanje 90 posto. Solarne ćelije sastavljene su od izrazito otrovnih tvari koje onečišćuju prirodu ako se odlažu na odlagališta otpada, što je najčešće slučaj jer se obično ne vodi računa o zaobilaženju i sigurnom recikliranju ćelija.