Z czego zbudowane są panele fotowoltaiczne?

Panele fotowoltaiczne, nazywane także modułami PV, mają budowę warstwową. To właśnie ich konstrukcja decyduje o tym, że promieniowanie słoneczne może zostać zamienione w energię elektryczną wykorzystywaną w naszych domach. Przyjrzyjmy się, z czego składa się typowy moduł fotowoltaiczny.

Warstwy półprzewodników

Każde ogniwo fotowoltaiczne składa się z dwóch warstw półprzewodnika:

• warstwa górna – cienka i przezroczysta, typu n, pokryta powłoką antyrefleksyjną oraz ujemną elektrodą,
• warstwa dolna – grubsza, typu p, odpowiedzialna za przyjmowanie elektronów.

Połączenie tych dwóch warstw tworzy tzw. złącze p–n, w którym zachodzi zjawisko fotowoltaiczne – czyli zamiana energii światła w prąd elektryczny.

Półprzewodniki wykorzystywane w fotowoltaice

Najczęściej stosowanym materiałem półprzewodnikowym jest krzem. To pierwiastek posiadający cztery elektrony walencyjne na ostatniej powłoce, dzięki czemu idealnie nadaje się do konwersji energii słonecznej. W produkcji ogniw krzem łączy się często z innymi pierwiastkami (np. borem lub fosforem), co pozwala zwiększyć ilość nośników ładunku i przyspieszyć proces generowania prądu.

Warstwy ochronne paneli fotowoltaicznych

Aby ogniwa krzemowe mogły działać przez wiele lat, moduły PV są dodatkowo zabezpieczane:

• szyba hartowana – chroni delikatne płytki krzemowe przed uszkodzeniami mechanicznymi i warunkami atmosferycznymi,
• folie ochronne typu PET – stosowane od spodu modułu, zabezpieczają przed wilgocią i czynnikami zewnętrznymi,
• aluminiowa rama – wzmacnia całą konstrukcję i ułatwia montaż paneli na dachu lub konstrukcji gruntowej.

Podsumowanie

Panel fotowoltaiczny to z pozoru proste urządzenie, które w rzeczywistości jest efektem zaawansowanej technologii półprzewodnikowej i precyzyjnej inżynierii materiałowej. Dzięki warstwowej budowie i odpowiednim zabezpieczeniom moduły PV mogą pracować bezawaryjnie przez dziesiątki lat, produkując czystą energię elektryczną ze słońca.

Chcesz dowiedzieć się więcej? Sprawdź, jak możesz obniżyć koszt instalacji fotowoltaicznej z magazynem energii dzięki programowi Mój Prąd oraz dodatkowym oszczędnościom w ramach ulgi termomodernizacyjnej. Dzięki tym formom wsparcia inwestycja w panele fotowoltaiczne jest jeszcze bardziej opłacalna.