Elektrownie słoneczne stanowią przyjazną środowisku technologię wytwarzania energii elektrycznej, pozwalającą na redukcję emisji dwutlenku węgla, dwutlenku siarki, tlenków azotu, tlenku węgla i pyłów, uniknięcia powstawania odpadów stałych i ścieków, a także zanieczyszczenia gleby i degradacji terenu, które towarzyszą produkcji energii przez źródła konwencjonalne.
Gospodarka oparta na zasadzie zrównoważonego rozwoju powinna dążyć do minimalizacji zużycia zasobów surowców nieodnawialnych i do zastąpienia energii paliw konwencjonalnych - energią paliw ze źródeł odnawialnych. Konieczność rozwoju energetyki odnawialnej, w tym energetyki fotowoltaicznej, wynika między innymi z postanowień Dyrektywy 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, która weszła w życie w czerwcu 2009. Polska docelowo ma osiągnąć udział energii odnawialnej w końcowym zużyciu brutto energii na poziomie 15% w 2020 roku.
Przekrój ogniwa fotowoltaicznego
Gdy promieniowanie słoneczne pod wpływem fotonów, o energii większej niż szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika, uderza w ogniwo słoneczne, elektrony wybijane są luźno z atomów w materiale półprzewodnikowym. Krzem jest obecnie najczęściej używanym materiałem do produkcji urządzeń fotowoltaicznych. Pierwotnym źródłem krzemu jest dwutlenek krzemu (SiO2), występujący w postaci skały kwarcytowej lub piasku kwarcowego. Krzem do zastosowań fotowoltaicznych jest materiałem pośrednim pomiędzy krzemem używanym do zastosowań elektronicznych, a krzemem metalurgicznym .
Panel fotowoltaiczny to zespół ogniw fotowoltaicznych połączonych ze sobą szeregowo lub równolegle. Budowa i przekrój ogniwa fotowoltaicznego przedstawiono na rysunku.
Sposób zamontowania paneli fotowoltaicznych na stelażach wbijanych bezpośrednio do gruntu.
Ogniwa fotowoltaiczne znane także jako ogniwa słoneczne są produkowane z materiałów półprzewodnikowych głównie z krzemu. W półprzewodniku następuje konwersja promieniowania słonecznego w energię elektryczną. Gdy promieniowanie słoneczne uderza w ogniwa fotowoltaiczne luźne elektrony wybijane są z atomów w materiale półprzewodnikowym jeżeli przewody elektryczne są podłączone do negatywnych i pozytywnych stron tworzących obwód elektryczny elektrony mogą być przechwytywane w postaci prądu elektrycznego. Połączone ze sobą ogniwa słoneczne zwane są panelami fotowoltaicznymi. W panelu zestaw fotoogniw jest umieszczony pomiędzy warstwami folii PET i EVA oraz szybą ze szkła solarnego, hartowanego. Całość jest hermetycznie za laminowana i oprawiona w sztywną, lekką ramę aluminiową zapewniającą wytrzymałość mechaniczną modułów i ułatwiającą jej montaż.
Elektrownia fotowoltaiczna służy do bezpośredniej konwersji energii promieniowania słonecznego na energię elektryczną i jest to jedyna w pełni pasywna technologia konwersji energii. Zjawisko konwersji fotowoltaicznej jest bezgłośne, bezwibracyjne oraz nie posiada skutków ubocznych. Fotowoltaika z uwagi na swój potencjał związany z bezpośrednią konwersją promieniowania słonecznego na energię elektryczną ma szansę stać się w przyszłości alternatywą dla energetyki konwencjonalnej. Dzięki potencjałowi pozwala ona na bardzo dobre wykorzystanie fotowoltaiki w projektach energetycznych i ekologicznych na wszystkich poziomach: międzynarodowym, krajowym oraz lokalnym. Uważana jest za jedno z najbardziej obiecujących i przyjaznych środowisku źródeł energii. Fotowoltaika, generując energię elektryczną w sposób zdecentralizowany i rozproszony, odgrywa kluczową rolę w tworzeniu zrównoważonego systemu gospodarowania energią. Obecnie rynek energii odnawialnej stawia przed producentami paneli fotowoltaicznych wymogi spełniania najwyższych standardów, norm oraz technologii.
Energia wytwarzana przez elektrownie fotowoltaiczna jest energią „czystą" ekologicznie, a jej źródło, czyli słońce jest niewyczerpalne. Praca paneli fotowoltaicznych nie zanieczyszcza powietrza oraz nie wytwarza odpadów. Poza robotami montażowymi, przyłączeniowymi oraz okresową obsługą konserwacyjną, praca elektrowni słonecznej odbywa się bezobsługowo, bez udziału człowieka.
Elektrownie mogą pracować w układach on-line podłączone do sieci energetycznej, sprzedajemy wówczas nadwyżki energii do sieci krajowej, oraz w off-greed, autonomiczne składujące energię w magazynach energii.