U tohoto článku nebylo technicky možné zajistit fotografie a obrázky.
Solární elektřina je VELKÝ hit
Kategorie: Teplo domova | Autor: kš
Kromě systémů, v nichž sluneční energie ohřívá vodu či jiné teplonosné médium, existují (a i u nás je lze také koupit) solární články, jež po dopadu slunečních paprsků vyrábějí elektrický proud, který je možné využít ke svícení či k napájení menších spotřebičů. U těchto článků se využívá tzv. vnitřního fotoelektrického jevu (objevil ho Alexandre-Edmond Becquerel v roce 1839, teoretické zdůvodnění podal Heinrich Rudolf Hertz v roce 1887, za objev zákona fotoelektrického efektu dostal Albert Einstein v roce 1922 Nobelovu cenu). Tyto panely jsou výhodným zdrojem elektrické energie především tam, kde není k dispozici rozvodná síť (např. horské chaty a chalupy, karavany či jachty). Pro dosažení vyšší účinnosti se montují na pohyblivá nosná zařízení, jež umožňují sledovat dráhu Slunce. Jak vlastně fotovoltaické články fungují? Fotoelektrický jev vzniká v polovodičích při dopadu fotonů – částic solární energie na fotovoltaický článek. Tenké destičky z vysoce čistého křemíku dotovaného cizími atomy obsahují dvě nad sebou ležící vrstvy s různou koncentrací nosičů náboje. Při dopadu slunečního záření dochází k pohlcování fotonů a uvolňování elektronů, v ploše styku obou polovodivých vrstev, v závislosti na vlnové délce spektra slunečního záření pak vznikají volné elektrické náboje, které jsou již v podobě elektrické energie odváděny ze solárního článku přes regulátor dobíjení do akumulátoru nebo přímo ke spotřebiči. Velikost takto vzniklého proudu závisí na ozáření článku. Protože křemíkové solární články nedokáží využívat energii fotonů v celém rozsahu slunečního spektra a jejich teoretická mez účinnosti dosahuje zhruba 25 %, probíhají dnes pokusy se stavbou účinnějších článků na jiných principech (např. na bázi kadmia, india a galia, chalkogenidů – sloučenin síry, selenu či teluru, nanokrystalickým TiO2 i jinými látkami). Výkon dosud známých fotovoltaických článků závisí na intenzitě ozáření, teplotě článku a spektru světla – články o velikosti 10 x 10 cm vytvářejí s účinností asi 15 % proud o velikosti 3 až 6 A při napětí 0,5 V a dosahují tak výkonu 1,5 až 3 W. Zapojením několika článků do série je možné získat větší napětí, při zapojení paralelním naopak stoupá dodávaný proud. Vzhledem k měnící se intenzitě osvětlení se do solárních fotovoltaických systémů vždy zařazuje akumulátor s příslušnou řídící elektronikou. K napájení spotřebičů se nejčastěji používá napětí 12 V nebo 24 V (menší napětí je běžné jen u malých svítidel s autonomní baterií). Doba, po kterou je k dispozici energie ze solárních panelů, většinou není totožná s dobou její spotřeby – příslušná akumulátorová baterie proto musí mít kapacitu odpovídající požadavkům na současný odběr. Aby se životnost baterie nesnižovala při měnícím se nabíjení, zajišťuje optimální nabíjecí proud solární regulátor. Pokud potřebujete napájet některý spotřebič určený pro síť 230 V, musíte mezi něj a solární akumulátor zařadit měnič (střídač). V celém systému představují nejdražší položku samotné fotovoltaické panely, jejichž cena činí cca 250 Kč na watt dodávaného výkonu (v našich podmínkách vychází výroba energie o výkonu 1 kWh na 200 až 400 Kč při životnosti zařízení 30 let). Fotovoltaické panely pak vyjdou na 4000 až 12 000 Kč, regulátory nabíjení na 800 až 1800 Kč, akumulátor na 1800 až 4000 Kč. Menší sestavy “na klíč” lze pořídit za částku kolem 20 000 Kč (například Shell SM 110-12V za 23 040 Kč, Shell SM 110-24V za 22 570 Kč). Za dokonalejší systémy, doplněné například i měniči na 230 V zaplatíte 100 000 Kč i dvojnásobek.
Fotovoltaickým panelem jsou dnes opatřena například zahradní svítidla
