Wśród różnych metod pozyskiwania energii słonecznej, szczególnie tzw. metod czynnych, coraz większą popularność zdobywają instalacje złożone z ogniw fotowoltaicznych. Zamiennie stosowane są nazwy: ogniwa słoneczne lub fotoelektryczne, a w odniesieniu do całej instalacji pozyskiwania energii: systemy z bateriami fotowoltaicznymi.
Górują one nad dotychczas rozpowszechnionymi kolektorami słonecznymi (powietrznymi lub cieczowymi) estetyką rozwiązań, i łatwością eksploatacji. Ogniwa słoneczne zatopione są w płytkach z żywic krzemowych, tworząc podstawowe elementy o najczęściej spotykanych wymiarach: 10 cm ? 10 cm do 15 cm ? 15,5 cm. Wymiary płytek są różne w zależności od firmy je produkującej. Ogniwa osłonięte są od zewnątrz obustronnie płytami szklanymi, co nadaje im formę oddzielnych paneli.
Przez instalację paneli z ogniwami słonecznymi w ścianach osłonowych, połaciach dachowych, a nawet w markizach nadokiennych, staje się możliwe przekształcenie energii słonecznej w prąd stały, zamieniany następnie za pomocą falownika, w prąd zmienny.
Jedno ogniwo (również w zależności od producenta) może mieć moc: 0,8W; 1,2W; 1,3W; 1,4W; 1,9W; 3,0W.
Najczęściej jako typową moc elektryczną ogniwa wymienia się wartość 1,4W.
Oszklone panele najczęściej zawierają po kilkanaście płytek krzemowych, przyjmuje się, że efektywność aktualnie stosowanych systemów opartych na ogniwach fotowoltaicznych wynosi około 14%, a ponad 80% energii jest tracone.
Różne firmy budowlane wprowadzają panele z ogniwami słonecznymi, jako integralny element systemowy rozwiązania fasady lub dachu.
Również firmy szklarskie proponują własne rozwiązania w tym zakresie. Np. Pilkington wprowadził na rynek system paneli szklanych ze zintegrowanymi ogniwami słonecznymi pod nazwą handlową: Optisol, natomiast Saint Gobain wprowadził własny typ paneli o nazwie: Prosol.
Stosowane panele mają różne wymiary szerokości i długości, w zależności od wymagań architektonicznych.
Istnieją jednak ograniczenia ich wymiarów maksymalnych. Np. max. wymiary paneli Prosol wynoszą 3,2 m ? 2,0 m.
W świecie istnieją już liczne realizacje budynków z zastosowaniem w/w elementów. Jedna z większych realizacji europejskich znajduje się w Danii, ma powierzchnię pozyskiwania energii słonecznej o wielkości 970 m2 i o mocy 106 kW.
Istniejące już doświadczenie w zastosowaniach praktycznych pozwala określić najkorzystniejsze usytuowanie powierzchni z ogniwami słonecznymi, w zależności od położenia fasady wobec stron świata. Najlepsze efekty uzyskuje się przy 30° nachyleniu powierzchni, dla kierunku południowego. (dotyczy warunków klimatycznych środkowej Europy).
Chociaż opisywany sposób pozyskiwania energii elektrycznej jest jeszcze na razie bardzo drogi, to jest on wart popularyzacji zwłaszcza ze względów ekologicznych. Jest to kierunek poszukiwań badawczych dynamicznie rozwijanych. A poza wszystkim ? panele szklane są przecież tak atrakcyjnym środkiem architektonicznym!
Maria Makarewicz
