Pojam “fotonapon” ili skraćeno “FN” je kombinacija dvije riječi - “foto”, značeći svijetlo, i “napon”, značeći elektricitet. Tj. fotonaponska tehnologija, znanstveni pojam koji se koristi za opis solarne energije, uključuje proizvodnju elektriciteta iz svijetla. Preciznije, solarne ćelije pretvaraju svijetlo iz sunca izravno u elektricitet.
Fotonaponske ćelije i moduli
Jedna fotonaponska ćelija se sastoji od najmanje dva sloja poluvodičnog materijala (uglavnom silicij). Jedan sloj je elektriziran pozitivno, drugi negativno (vidi graf 1). Sunčevi fotoni pogađaju poluvodični materijal, oslobađajući elektrone iz negativnog sloja kroz jedan eksterni krug i natrag u pozitivni sloj (tok elektrona).
Graf 1: Osnovna konstrukcija solarne ćelije
Ovaj tok proizvodi električnu struju.
Fotonaponska tehnologija je po prirodi modularna tj. skalirajući fleksibilina i pokriva široki spektar primjene. Graf 2 prikazuje da se jedan FN-modul sastoji od pojedinačnih FN-ćelija. Te FN-ćelije su spojene i zastićeno zatvorene u vodonepropusnom okviru čineći tako jedan FN-modul. Oni su robusni, pouzdani i po pravilu pod garancijom prozvođača modula od 20-25 godina.
Graf 2: FN-ćelije - glavne komponente za FN-module
FN-moduli se mogu spojiti zajedno-serijski ili paralelno (engl.: "string") da bi proizvodili više elektriciteta. Važno je znati da svaki pojedinačni FN-modul može raditi neovisno, bilo to veličine od samo 2 četvorna centimetra ili 2 četvorna metra. Fleksibilnost FN-tehnologije omogućuje da se skroji po potrebi energije.
Tipovi FN-ćelija
Kristalinski silicij se je još uvijek koristi za većinu FN- ćelija. Dva standardna tipa su monokristalin i polikristalin (vidi graf 3 ispod). Treća nadolazeća tehnologija ćelija je tanko-slojna (engl.:"Thin film"), pri čemu je silicij smješten u tankim slojevima na financijalno povoljnim materijalima kao staklo, nehrđajući čelik ili plastika. Tri najpopularnija tipa tanko-slojnih modula koji se trenutno mogu nabaviti su: amorfni silicij (a-Si), bakar indium zelenid (CIS, CIGS) i kadmijum telurid (CdTe).
Tanko-slojna tehnologija se smatra tehnologijom ćelija budućnosti, jer ima nekoliko bitnih prednosti uspored standardnih kristalinskih silicijskih ćelija:
Manja potrošnja na svijetu rijetkog materijala silicija
Bolje performanse = veći maksimalni doprinos = pri većim temperaturama ćelija!
Niža težina ćelija = niža težina FN-modula = lakša instalacija
...i glatkiji vizualni izgled...vidi graf 3 ispod
Graf 3: Tipovi FN-ćelija
(S lijeva na desno: amorfni, tanko-slojni, polikristalinski i monokristalinski)
