Co je to fotovoltaika (FVE)?

Malgen

FVE můžete chápat jako technologii s neomezeným růstovým potenciálem a časově neomezenou možností výroby elektrické energie.

Nejedná se však pouze o zajímavou technologii, ale také o vyspělé (hi-tech) průmyslové odvětví, které ve světě zažívá neobvyklý rozvoj a pozitivně ovlivňuje nejen obchodní aktivity, ale např. také zaměstnanost nebo kvalifikaci vědeckých pracovníků.

Dostupnost solární energie v České republice je samozřejmě ovlivněna mnoha faktory. Patří mezi ně především zeměpisná šířka, roční doba, oblačnost a lokální podmínky, sklon plochy na níž sluneční záření dopadá a další...

Za principem fungování stojí fotovoltaický jev

Když dopadne foton (sluneční záření) s dostatečnou silou na povrch polovodiče, vyrazí z obalu atomu jeden elektron (záporná částice) a nechá po něm takzvanou díru (kladný náboj). Jak elektron, tak kladně nabitá díra, se v rámci polovodiče mohou pohybovat, takže máme první předpoklad pro vznik napětí a proudu. Protože se ale kladné se záporným přitahuje, elektron by s velkou chutí rád zaplul zpátky na své místo. Tomu se ovšem brání napařením mikroskopické vrstvičky dalšího materiálu na plátek křemíku, který jinak tvoří hlavní část FVE panelu. Vzniká nám takzvaný PN přechod, a uvolněné elektrony se zachycují právě v té horní, napařené vrstvě. V obou vrstvách tím pádem vzniká nadbytek – v křemíku kladný a v mikroskopické vrstvě záporný. A mezi oběma vrstvami vzniká napětí.

A to je princip celého fotovoltaického panelu…
  • V roce 1839 si francouzský fyzik Alexandre Edmond Becquerel všiml, že galvanický článek se dvěma platinovými elektrodami oddělenými pórovitou stěnou ve tmě nevyrábí žádný proud, kdežto na slunci ano. Zatímco znalci hlášek z Pelíšků by na to řekli svoje, ve skutečnosti udělal pan Becquerel jeden z pověstných velkých kroků pro lidstvo – objevil fotoelektrický jev (fotovoltaický jev je jeho podmnožinou).
  • Díky němu dnes posíláme sondy do vesmíru, kráčíme k bezuhlíkové energetice a majitelé rodinných domů si dopřávají částečnou nezávislost na připojení k síti a zajištění před výpadkem příjmů ve stáří.

P. S. Pokud máte neodbytný pocit, že jméno Becquerel znáte v souvislosti s radioaktivitou, tak máte naprostou pravdu – za jejím objevem stojí Edmondův syn Henri Antoine Becquerel (1852-1908).

Princip křemíkového článku

  • Základním požadavkem na sluneční články je schopnost pohlcovat co nejširší oblast slunečního spektra a co nejlépe využít energii fotonů.
  • Dopadá-li na křemík foton o energii menší než 1,1 eV (elektronvoltů), projde křemíkem a není absorbován. Aby se z krystalové mřížky křemíku uvolňovaly elektrony, musí mít fotony záření energii větší než 1,1 eV (tato energie odpovídá šířce tzv. zakázaného pásu Eg = Ec - Ev a tedy „absorpční hraně“ křemíku.
  • Této energii odpovídá tzv. mezní vlnová délka cca 1105 nm – infračervené záření), pak je tento foton absorbován a v polovodiči vzniknou volné nosiče náboje - záporný elektron a kladná díra. Fotony záření s kratší vlnovou délkou (např. fotony viditelného světla) mají dostatek energie a elektrony mohou z mřížky uvolnit. Záření s větší vlnovou délkou (např. mikrovlny) fotovoltaický jev nevyvolají. Pokud je vlnová délka záření malá (fotony mají velkou energii), dochází k ohřevu a ztrátám.
  • Sluneční článek se skládá z části mající elektronovou vodivost (materiál typu n , např. křemík s příměsí fosforu) a z části mající děrovou vodivost (materiál typu p , např. křemík s příměsí boru). Na přechodu p-n dojde k oddělení elektronů a děr a na kontaktech vznikne napětí (v případě křemíku typicky 0,5-0,6 V). Připojíme-li ke kontaktům spotřebič (zátěž), protéká tímto elektrický proud. Fotovoltaický (sluneční, solární) článek je v podstatě polovodičová dioda.
MalgenMalgen
Neváhejte a kontaktujte nás

Režimy fotovoltaických panelů

Malgen

Kávu platíme my

Pomáháme firmám i jednotlivcům

K vašim potřebám přistoupíme individuálně. Je to jednoduché, zavolejte nám nebo pošlete e-mail. Na základě Vašich požadavků zašleme nabídku, nebo si s vámi dáme schůzku u dobré kávy.

800 991 100