Základy o fotovoltaice 2

Při dopadu světelných paprsků na přechodové místo dvou speciálních materiálů, dochází k fotovoltaickému jevu. Zdálo by se, že se jedná o objev z nedávné doby, avšak již v roce 1839 jej objevil Alexandr Edmond Becqruerel.

Většina objevů se svého praktického využití dočká až po mnoha letech. Nejinak tomu bylo u fotovoltaického jevu. První fungující článek vyrobil elektrickou energii až po 44 letech od objevení jevu, který dnes hýbe ekonomikou. První článek nebyl nijak efektivní – cca 1% účinnost. V roce 1954 však už byl vyroben článek s mnohem vyšší účinností a tím započala nová éra výroby elektrické energie.

Původní směr vývoje fotovoltaiky byl pro špičkové vědecké účely – například umělé vesmírné družice. Panely pro takovéto využití musejí být velmi malé a lehké – přesto musí být vysokého výkonu a odolnosti. Avšak takovéto špičkové panely jsou velmi nákladné na výrobu a proto nejsou vhodné pro běžnější využití.

Dnes je trendem využívat fotovoltaické panely pro komerční/soukromou výrobu „zelené" elektrické energie. Mezi výrobní cenou panelu a hodnotou energie jím vyrobené nesmí převyšovat výrobní hodnota - tím by zanikala podstata zelené energie. Dnešní pořizovací cena těchto panelů má sestupnou tendenci a tím už je návratnost vyrobené energie v horizontu několika málo let. Průměrná životnost se pohybuje okolo třiceti let. (Zdroj informací www.aldebaran.cz)

Typy fotovoltaických článků a jejich účinnost

Fotovoltaické články založené na křemíkové bázi se dělí na:

• amorfní (napařovaná křemíková vrstva - účinnost 4 - 8 %)
• monokrystalické (články vyráběné z jednoho křemíkového krystalu - účinnost 13 - 20 %)
• polykrystalické (články vyráběné z křemíkové krystalické mřížky - účinnost 10 - 15 %).

Alternativním materiálem pro výrobu fotovoltaických článků jsou vodivé polymery, slitiny na bázi india a galia, případně sloučeniny na bázi kadmia s účinností 4 - 10 %, které lze vrstvit a tím dosahovat několikanásobně vyšších účinností.

Slibnou cestou výroby fotovoltaických materiálů budou v budoucnu nanočástice. Nekřemíkové technologie jsou však často pouze ve fázi výzkumu a vývoje, nicméně některé z těchto technologií do budoucna pravděpodobně plně nahradí energeticky náročný, drahý a nedostatkový křemík.

Zdroj: www.solarbest.org

Seriál článků o fotovoltaice:

• Základy o fotovoltaice 1
• Základy o fotovoltaice 2 (tento článek)
• Základy o fotovoltaice 3
• Základy o fotovoltaice 4: Vysoce účinné panely CPV