Jednym ze sposobów produkcji energii elektrycznej jest zastosowanie ogniw fotowoltaicznych wykorzystujących do tego celu promieniowanie słoneczne. Działanie  i wydajność ogniw PV zależy od wielu czynników. W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych wpływu kąta pochylenia ogniwa względem promieniowania świetlnego, temperatury powierzchni ogniwa PV oraz prędkości wiatru na jego wydajność oraz sprawność.

Uwaga: 1m2 modułu fotowoltaicznego może zapewnić oświetlenie żarówkami o łącznej mocy  125 W. Zainstalowanie modułów fotowoltaicznych o powierzchni 80m2 może dać ok.10 kWh,  co powinno wystarczyć na pokrycie dziennego zapotrzebowania na energię elektryczną  (8-15 kWh/dzień) przez dom jednorodzinny.

Celem pracy było zbadanie wpływu wybranych czynników na prace ogniwa fotowoltaicznego. Badanymi czynnikami były: kąt pochylenia ogniwa, prędkość wiatru i temperatura ogniwa PV.

Podstawowymi zaletami ogniwa PV są: odporność na korozję, długi okres użytkowania (25 lat), brak emisji hałasu, brak elementów ruchomych oraz niskie koszty eksploatacyjne.

PRZYKŁADY WYKORZYSTANIA OGNIW FOTOWOLTAICZNYCH:

a)przedmioty użytku codziennego

b)urządzenia publiczne

c)gospodarstwa domowe

STANOWISKO BADAWCZE

1.ogniwo fotowoltaiczne
2.tarcza nachylenia ogniwa PV
3.opornica dekadowa
4.woltomierz
5.amperomierz
6.wentylator
7.halogeny(źródło światła)
8.sterownik
9.solarymetr

Wnioski:

-Najwyższą moc uzyskuje się przy prostopadłym kącie padania promieni świetlnych na powierzchnię ogniwa PV.

-Pędkość wiatru korzystnie oddziałuje na parametry i wydajność ogniwa PV, zmiana prędkości wiatru z 0m/s do 4m/s spowodowała wzrost mocy ogniwa o 2,6 W (12%) w warunkach optymalnych jego pracy. Wynika to z obniżenia się temperatury ogniwa PV pod wpływem przepływu powietrza wokół jego powierzchni, co stabilizuje sieć krystaliczną w materiale ogniwa i pozwala na uzyskanie większego napięcia generowanego w obwodzie.

-Wzrost temperatury ogniwa PV pod wpływem ciepła zawartego w promieniowaniu słonecznym działa negatywnie na jego moc i sprawność. Podwyższenie temperatury powierzchni ogniwa z 41,5 C do 55,5 C spowodowało obniżenie mocy ogniwa z 12 W do 10,87 W (zmiana o 1,2 W ) co stanowi około 10%. Można to tłumaczyć faktem, że wzrost temperatury przyczynia się do zwiększenia ruchliwości cząsteczek znajdujących się w sieci krystalicznej ogniwa powodując częstsze ich zderzenia, utrudniając w ten sposób przejście elektronom na wyższy poziom energetyczny.

Justyna Krzesińska
                                                                                                                         Karolina Kołodziejska