Zgodnie z książkową definicją foton jest to cząstka elementarna, która nie posiada swojego ładunku elektrycznego. Same fotony powstają w jądrze Słońca i docierają na powierzchnię Ziemi w postaci wiązek światła słonecznego, które można obserwować praktycznie każdego dnia. Jednocześnie foton stanowi podstawę funkcjonowania instalacji fotowoltaicznej i produkcji energii elektrycznej ze źródła odnawialnego. Warto zatem wiedzieć czym jest foton oraz w jaki sposób umożliwia on produkcję energii elektrycznej.
Czym jest foton?
Na podstawie definicji można uznać, że foton stanowi cząstkę elementarną w fizyce, która nie posiada swojego ładunku elektrycznego. Jedną z najważniejszych cech charakterystycznych fotonu jest fakt, iż jest on nośnikiem oddziaływań elektromagnetycznych. Same fotony nie są zjawiskiem stałym i jednolitym, gdyż zależy to od procesu tworzenia się fotonów oraz charakterystyki promieniowania elektromagnetycznego w wybranym momencie. Bazując na tych cechach można wyróżnić kilka rodzajów fotonów:
-
promieniowanie fal radiowych;
-
promieniowanie fal mikrofalowych;
-
promieniowanie podczerwieni;
-
światło widzialne;
-
ultrafiolet;
-
promieniowanie rentgenowskie;
-
promieniowanie gamma.
Same fotony jednak bez względu na cechy charakterystyczne dla jednego z ich rodzajów są niezwykle istotne dla życia na Ziemi. Stanowią one podstawę funkcjonowania wszystkich organizmów żywych, bez których życie nie mogłoby samoczynnie istnieć i rozwijać się. Więcej o definicji fotonu przeczytasz tutaj https://columbusenergy.pl/fotowoltaika-foton-bez-niego-nie-byloby-pradu/
Dlaczego fotony są tak istotne?
Foton – a dokładnie zbiór fotonów – to nic innego jak światło słoneczne, które można zaobserwować każdego dnia. Same fotony powstają w wyniku syntezy jądrowej tj. procesu przemiany wodoru znajdującego się w jądrze Słońca w hel dzięki ogromnemu ciśnieniu i temperaturze panującej na powierzchni Słońca. Następnie fotony przez miliony lat transportowane są z jądra Słońca na jego powierzchnie, gdzie wraz z wiatrem słonecznym są one emitowane w przestrzeń i docierają do różnych planet wokół Słońca np. Ziemi.
Fotony same w sobie tworzą światło słoneczne, które jest kluczowym czynnikiem do powstania i rozwoju życia na Ziemi. Bez światła słonecznego nie byłoby możliwe życie i funkcjonowanie właściwie żadnego gatunku roślin lub zwierząt. Dodatkowo to właśnie Słońce dyktuje dobowy rytm życia zwierząt oraz roślin a także ma ogromny wpływ na wiele zjawisk i procesów klimatycznych na Ziemi. Dlatego właśnie fotony są nieodzowną częścią procesu życia na Ziemi.
Wykorzystanie fotonów w fotowoltaice – na czym to polega?
Niewątpliwie z fotonami związana jest produkcja czystej energii w instalacji fotowoltaicznej. Na dobrą sprawę fotony stanowią podstawę funkcjonowania tej instalacji. Panele fotowoltaiczne, które są podstawą samej instalacji fotowoltaicznej wykorzystują właśnie fotony tj. wiązki światła by móc produkować energię elektryczną. Sam proces rozpoczyna się, gdy wiązki fotonów padają na krzemowe ogniwa fotowoltaiczne, z których stworzone są panele słoneczne. Dzięki temu możliwe jest wytrącenie z bezruchu elektrony, które znajdują się na powierzchni paneli fotowoltaicznych.
Następnie tak wytrącone elektrony trafiają do dwóch krańców panelu słonecznego o odmiennym ładunku elektrycznym. To doprowadza do powstania napięcia i w efekcie dochodzi do powstania prądu elektrycznego o natężeniu stałym. Następnie tak wyprodukowana energia elektryczna przechodzi przez inne elementy, które finalnie trafiają jako prąd o natężeniu zmiennym do sieci energetycznej lub o miejsca magazynowania energii elektrycznej.
Warto tutaj nadmienić, iż bez udziału fotonów (światła słonecznego) proces produkcji energii byłby niemożliwy. Co więcej tak wyprodukowana energia utożsamiana jest z zieloną energią lub energią odnawialną. Oznacza to, iż tak wyprodukowana energia elektryczna ma pozytywny wpływ na środowisko naturalne oraz daje szereg innych korzyści dla użytkowników tego rodzaju instalacji do produkcji energii elektrycznej.
