Päikesepaneelid on üha suurema hulga inimeste kodukatustel ja -õuedes, olgu tegu kortermajade või eramutega. Ometi pole meist paljudel aimugi, mis seal seadmetes täpsemalt toimub. Iseenesest on tegemist täitsa hariliku füüsikaga, mida neile, kel see kooliajal segaseks jäänud või meelest läinud, siinkohal lahti seletame.
Lisaks paneelidele endile koosneb päikesepark süsteemi südamest, mida nimetatakse inverteriks ning kaasaegsetel päikeseparkidel on lisaks ka aku, kuhu kasutamata jäänud energia salvestatakse. Tihtilugu lisatakse pargile veel ka loogikakontroller ehk juhtimissüsteem energiavoogusid haldama. Lisaks võib juures olla ka diiselgeneraator.
Mis toimub päikesepaneelis? Seletame seda väga piltlikult. Paneelile, mille peamiseks koostisosaks on räni, langeb valguskiirus. Valguskiirguse väikseimad osakesed, footonid löövad ränikihil olevatest aatomitest ühe elektroni lahti ja selle tavaliselt orbiidilt minema. Selle tagajärjel siirdub elektron piltlikult öeldes ränitahvli teisele poolele.
Tagasi läbi inverteri
Elektron pääseb tagasi oma algsesse asupaika vaid siis, kui talle võimaldatakse tagasipääsuks tee kaablite kaudu. Sisuliselt vangistatakse elektron plaadi vastasküljele. Nii-öelda koju tagasi pääsemiseks peab ta liikuma läbi inverteri kaablite ja seda tehes oma energia meile andma.
Niimoodi elekter tekibki: liikuma löödud elektron tuleb ringiga tagasi ja läbib sellega inverteri, millesse oma energia edasi annab.
Inverter on energia liikumise ja juhtimise sõlmpunkt, piltlikult öeldes lõks, kuhu elektroni energia kinni püütakse. Inverter muudab ka toodetud energia pinge nii elektrivõrgu kui aku jaoks sobivaks.
Samuti teeb inverter valiku, kuhu elektronilt väljakavaldatud energia suunata. Kui parasjagu on pliidil kohvivesi keema vaja saada, siis suunab inverter elektrienergia sinna. Kui toodetud energiat vajadusest üle jääb, muudab inverter pinge akule sobivaks ja suunab elektri sinna hoiule.
Akut kaitseb haldur
Siin liitub protsessi akusse sisse ehitatud elektrooniline haldur. See kontrollib, et akusse ei tuleks energiat rohkem, kui ta suudab vastu võtta. Ta kontrollib ka seda, et pinge ei oleks liialt madal või kõrge ja annab selle kohta inverterile infot.
Kui ka akud on täis laaditud, suunab inverter energia müügiks üldisesse elektrivõrku.
Päikesepaneeli mõte pole selles, et valguskiirte tõttu laeng pidevalt kasvaks, vaid selles, et pisikese laenguga liikuvaid elektrone tekiks suure päikesepaneeli pinna peal võimalikult palju. Lisaks, elektrienergia tekib ainult siis, kui on tarbimine. Vastasel juhul tekib küll päikesepaneeli ühele küljele väga väike laeng, mis pääseb sealt välja siis, kui sinna inverter taas taha ühendatakse.
