پنل خورشیدی و سیستم فتوولتاییک

فتوولتائیک سیستمی است که قادر به تبدیل انرژی خورشیدی به انرژی الکتریسیته می‌باشد. استفاده از سیستم‌های فتوولتائیک به ما این قابلیت را می‌دهد که محیط زیست پاکیزه‌ای داشته باشیم، چرا که سیستم تولید الکتریسیته فتوولتائیک اثرات جانبی بسیار ناچیزی بر طبیعت دارد و‌ برخلاف سوخت‌های فسیلی که تجدید ناپذیر هستند و روزی به پایان می‌رسند، انرژی خورشیدی منبعی تجدید پذیر به‌شمار می‌آید که تا روزی که حیات در کره خاکی وجود دارد قابل استفاده و بهره برداری است.

سلول های خورشیدی از نیمه رساناها تشکیل شده‌اند. این سلول‌‌ها در اندازه‌ها و اشکال گوناگون تولید می‌شوند. هر سلول خورشیدی تنها 1 تا 2 وات انرژی الکتریسیته تولید می‌کند. معمولاً این سلول‌های خورشیدی به هم متصل می‌شوند تا یک سیستم خورشیدی بزرگ را به‌وجود آورند. یک سلول خورشیدی علاوه بر تولید الکتریسیته، دارای یک باتری نیز می‌باشد که انرژی الکتریسیته بدست آمده را برای شب و یا روز‌های ابری ذخیره می‌کند . 

سیستم فتوولتائیک می‌تواند در هر آب و هوایی کار کند. درست است که در آب و هوای ابری و یا بارانی میزان تولید انرژی الکتریسیته کاهش پیدا می‌کند، ولی به هر حال این میزان هیچ وقت در هنگام روز از 25% میزان حداکثر ظرفیت تولید انرژی سیستم کمتر نخواهد بود. این در حالی است که در شرایط معمولی تا 80% میزان تولید حداکثر سیستم، انرژی الکتریسیته تولید خواهد شد.

نگه داری سیستم های فتوولتائیک بسیار راحت است، نیازی به جابجایی قطعات نیست. در یک سیستم فتوولتائیک هیچ گونه حرکت مکانیکی وجود ندارد، وقتی قطعات حرکتی نداشته باشند در نتیجه استهلاکی وجود نخواهد داشت. 

در حال حاضر، استفاده از انرژی خورشیدی جهت تامین برق در موقعیت‌های زیر از توجیه اقتصادی برخوردار است:

ساختمان‌هایی که بیش از یک چهارم مایل از منبع تولید انرژی فاصله دارند می‌توانند با کمک سیستم فتوولتائیک، انرژی برق را به بهای انرژی سوخت فسیلی در اختیار داشته باشند.

برای مناطق دور افتاده که برق رسانی به آن‌ها مشکل است مانند مراکز ارتباطی خارج از شهر و همچنین مناطق نظامی بهترین روش تولید انرژی استفاده از فن‌آوری فتوولتائیک است.

همچنین برای افزایش ظرفیت نیروگاه‌های سوخت فسیلی به‌جای تاسیس یک واحد جدید و یا تخریب و بازسازی نیروگاه، می‌توان ما به‌التفاوت میزان انرژی مورد نیازی را که نیروگاه ظرفیت تولید آن را ندارد با اضافه کردن یک سیستم فتوولتائیک به نیروگاه تامین کرد، این روش به دلیل پایین بودن بهای تاسیس سیستم فتوولتائیک به‌صرفه‌تر از ساختن یک نیروگاه جدید است.

سلول‌های فتوولتائیک زیبا و در شیشه‌هایی به رنگ‌های مختلف ساخته می‌شوند، به طوری‌که مهندسین معمار می‌توانند آن‌ها را علاوه بر کارکرد اصلی، برای زیبا سازی ساختمان‌ها نیز، به‌کار گیرند.

سلول‌های خورشیدی امروزی حتی می‌توانند به عنوان شیشه پنجره کار کنند. این سلول‌ها این قابلیت را دارند که بین 80% تا 90% نور خورشید را از خود عبور دهند. این کیفیت باعث می‌شود که پنجره‌هایی مجهز به سلول‌های خورشیدی بتوانند به خنک ماندن هوای داخل خانه در تابستان کمک کنند و همچنین ساختمان را هم زیباتر نمایان کنند و هم انرژی الکتریسیته مورد نیاز ساختمان را تهیه کنند.

وقتی از سلول خورشیدی در یک پنجره استفاده می‌شود، سلول نصب شده حتی بهتر از شیشه عمل می‌کند و بنابراین به این ترتیب در مصرف مصالح ساختمانی ساختمان نیز صرفه جویی می‌شود. بدین ترتیب پنجره‌ای داریم که برای ما انرژی الکتریسیته نیز تولید می‌کند!

امروزه در بسیاری نقاط دنیا، خانه های مدرن بسیاری وجود دارند که با کمک سیستم های فتوولتائیک با حداقل نیاز به برق عمومی و یا حتی بدون نیاز به برق عمومی، انرژی مورد نیاز خود را به طور مستقل تولید می‌کنند.