Što su solarni paneli i kako proizvode struju?

Fotonaponske elektrane razlikuju se od ostalih vrsta solarnih elektrana jer fotoefekt koriste izravno, bez potrebe za drugim procesima ili uređajima. Fotoefekt ili fotoelektrični učinak je fizikalna pojava kod koje djelovanjem elektromagnetnog zračenja dovoljno kratke valne duljine dolazi do izbijanja elektrona iz osvjetljenog materijala. Takvi elektroni nazivaju se fotoelektronima. Primjerice, solarne termoelektrane koriste za prijenos topline neku vrstu tekućine, poput vode ili rasola. PV paneli ne koncentriraju energiju, oni jednostavno pretvaraju fotone u električnu energiju koja se zatim prenosi negdje drugdje.

Osnovna podjela fotonaponskih panela je s obzirom na strukturu materijala od kojeg su izrađeni, a dijele se na panele organskog i neorganskog podrijetla, dok se ovi posljednji dijele na panele na bazi silicija te ostale. U uporabi su najčešće PV paneli napravljeni na bazi silicija, koji mogu biti monokristalni ili polikristalni, zavisno od strukture kristala.
Silicij je drugi najzastupljeniji kemijski element u Zemljinoj kori, nakon kisika. Možemo ga pronaći u gotovo neograničenim količinima na svim krajevima svijeta. Problem dobivanja silicija za solarne elektrane nije u njegovoj rasprostranjenosti, već u njegovom prirodnom stanju. U prirodi ga najčešće pronalazimo vezanog s drugim elementima u spojevima te je potreban proces da bi se odvojio čisti silicij od ostalih elemenata, što najviše utječe na njegovu cijenu.
Polikristalni paneli donedavno su suvereno vladali tržištem zbog svoje osjetno niže cijene u odnosu na monokristalne. Napretkom tehnologije, cijena monokristalnih panela približila se cijeni polikristalnih, što je povećalo njihovu prodaju budući da su učinkovitiji u proizvodnji električne energije te su time i dugoročno isplativiji. Također, monokristalni paneli su već preuzeli veliki dio tržišta te je u 2020. preko 80% globalne proizvodnje solarnih elektrana bilo iz monokristalnih panela.