της Χαράς Τσόλα
Φωτοβολταϊκό φαινόμενο
Τι είναι:
Η ονομασία Φωτοβολταϊκά είναι σύνθετη λέξη και προέρχεται από την λέξη “ΦΩΣ“ και την μονάδα μέτρησης της ηλεκτρικής τάσης που είναι το “VOLT”.
Η αρχή λειτουργίας ενός Φωτοβολταϊκού συστήματος στηρίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο κατά το οποίο δύο υλικά με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά (ημιαγωγοί προσμίξεων διαφορετικής πολικότητας ιόντων) όταν βρεθούν σε επαφή και εν συνεχεία εκτεθούν σε ηλιακή ακτινοβολία παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι επαφές αυτές σχηματίζουν τα φωτοβολταϊκά στοιχεία, τα οποία συνδέονται σε πλαίσια, πάνελ και τελικά συστοιχίες.
Τι είναι:
Η ονομασία Φωτοβολταϊκά είναι σύνθετη λέξη και προέρχεται από την λέξη “ΦΩΣ“ και την μονάδα μέτρησης της ηλεκτρικής τάσης που είναι το “VOLT”.
Η αρχή λειτουργίας ενός Φωτοβολταϊκού συστήματος στηρίζεται στο φωτοβολταϊκό φαινόμενο κατά το οποίο δύο υλικά με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά (ημιαγωγοί προσμίξεων διαφορετικής πολικότητας ιόντων) όταν βρεθούν σε επαφή και εν συνεχεία εκτεθούν σε ηλιακή ακτινοβολία παράγουν ηλεκτρικό ρεύμα.
Οι επαφές αυτές σχηματίζουν τα φωτοβολταϊκά στοιχεία, τα οποία συνδέονται σε πλαίσια, πάνελ και τελικά συστοιχίες.
Ιστορία:
Η πρώτη γνωριμία του ανθρώπου με το φωτοβολταϊκό φαινόμενο έγινε το 1839 όταν ο Γάλλος φυσικός Edmond Becquerel (1820 - 1891) ανακάλυψε το φωτοβολταϊκό φαινόμενο κατά την διάρκεια πειραμάτων του.
Το επόμενο σημαντικό βήμα έγινε το 1876 όταν οι Adams (1836 - 1915) και ο φοιτητής του Day παρατήρησαν ότι μια ποσότητα ηλεκτρικού ρεύματος παραγόταν από το σελήνιο (Se) όταν αυτό ήταν εκτεθειμένο στο φως.
Το 1918 ο Πολωνός Czochralski (1885-1953) πρόσθεσε την μέθοδο παραγωγής ημιαγωγού μονοκρυσταλλικού πυριτίου (Si) με την σχετική έρευνα του και η οποία μάλιστα χρησιμοποιείται βελτιστοποιημένη ακόμα και σήμερα
Μια σημαντική ανακάλυψη έγινε επίσης το 1949 όταν οι Mott και Schottky ανέπτυξαν την θεωρία της διόδου σταθερής κατάστασης.
Το πρώτο ηλιακό κελί ήταν γεγονός στα εργαστήρια της Bell το 1954 από τους Chapin, Fuller και Pearson.
Η απόδοση του ήταν 6% εκμετάλλευση της προσπίπτουσας ηλιακής ακτινοβολίας.
Τέσσερα χρόνια μετά, το 1958 η τεχνολογία των φωτοβολταϊκών συστημάτων προσαρτάται στον χώρο των διαστημικών εφαρμογών όταν τοποθετήθηκε ένα αυτόνομο φωτοβολταϊκο σύστημα στον δορυφόρο Vanguard I .
Το σύστημα αυτό λειτούργησε επιτυχώς για 8 ολόκληρα χρόνια και ήταν ένα από τα πρώτα φωτοβολταϊκά συστήματα.
Από το χρονικό αυτό σημείο και μετά, τα φωτοβολταϊκά συστήματα άρχισαν να ενσωματώνονται σταδιακά σε διάφορες εφαρμογές και η τεχνολογία να βελτιώνεται συνεχώς.
Φ/Β και περιβάλλον
Τα φωτοβολταϊκά συστήματα σήμερα αποτελούν μια από τις πλέον γνωστές τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.
Βασίζονται στην αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας, με μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα κατά την λειτουργία τους.
Είναι μια εξαιρετικά αξιόπιστη τεχνολογία η οποία έχει κάνει σημαντικά βήματα στο επίπεδο της ανάπτυξής της σε παγκόσμιο επίπεδο τα τελευταία χρόνια.
Πέραν της αξιοποίησης μιας ανανεώσιμης πηγής ενέργειας όπως η ηλιακή ακτινοβολία, ένα βασικό χαρακτηριστικό των φωτοβολταϊκών μονάδων που αξίζει να τονιστεί είναι ότι η ενέργεια που παράγεται είναι απολύτως καθαρή, καθώς δεν εκπέμπονται ρύποι,
Τo πυρίτιο που χρησιμοποιείται είναι μη τοξικό και η ενέργεια που καταναλίσκεται για την κατασκευή τους αποσβένεται από την ενέργεια που παράγουν σε περίπου 2 χρόνια λειτουργίας τους. Ο δε χρόνος ζωής των μονάδων υπερβαίνει τα 25 χρόνια.
Για την χώρα μας τα φωτοβολταϊκά είναι ακόμα πιο ελκυστικά καθώς η ηλιοφάνεια είναι κάτι που μας προσφέρεται απλόχερα.