V detailu

Fotovoltaika


Co je to fotovoltaika? Definice a jednoduché vysvětlení:

fotovoltaika (také fotovoltaický) popisuje technický proces výroby elektřiny. Zdrojem energie je světelné záření, které se používá hlavně ve formě sluneční energie. Teoreticky lze také použít umělé paprsky světla z technických zařízení, jako jsou fotovoltaické lasery. Přeměna sluneční energie na elektřinu se provádí pomocí solárních článků, které lze připojit k budovám i k volným plochám v krajině, například na louce.

Konstrukce fotovoltaických systémů

Fotovoltaický systém pracuje se solárními články, které se skládají z několika vrstev křemíku. Každá vrstva má odlišné vlastnosti elektrické vodivosti. To vytváří elektrická pole, která vytvářejí napětí, když jsou vystavena světlu prostřednictvím kovových kontaktů. Pokaždé, když sluneční světlo zasáhne solární články, vytvoří se napěťové pole, které vede k proudu stejnosměrného proudu. Většina fotovoltaických systémů je propojena s budovami. Stejnosměrný proud generovaný v solárních článcích může být proto přeměněn na střídavý proud v takzvaném střídači, který řídí systém. To se pak přivede do elektrické sítě. Elektroměr, který je také instalován jako důležitý prvek systému, pravidelně zaznamenává výnos elektrické energie.

Moderní solární články jsou převážně vyrobeny z monokrystalického a multikrystalického s malým podílem amorfního křemíku. Obvykle jsou namontovány rovnoběžně s povrchem střech se sklonem mezi dvaceti a padesáti stupni. U modulů na střechách i na otevřených prostorech je dosaženo maximálního výnosu 30 stupňů. V zásadě je instalace možná také na ploché střechy, ale při sklonu menším než patnáct stupňů srážením nedochází k dostatečnému čištění modulů. Ty pak musí být očištěny ručně. Výrazně menší výnos pochází z instalací instalovaných na fasádách velkých budov orientovaných na jih. Fasádně integrované moduly lze použít současně jako ochranu před sluncem před velkými okny nebo jako komponenty. V každém případě musí být před instalací zajištěno, že jiné budovy, SAT systémy, kouřovody, stromy a listy nezpůsobí zastínění. Stín může částečně bránit působení sluneční energie a tím vést k významným ztrátám na výnosech.

Výhody a nevýhody fotovoltaiky

Fotovoltaika se používá po celém světě k výrobě elektrické energie ve formě sluneční energie. Systémy se solárními články lze instalovat na domech různých velikostí i na protihlukové bariéry, venku a na veřejných strojích. I moderní kalkulačky často pracují s pomocí malých vestavěných solárních článků.
Přímé sluneční světlo v zásadě poskytuje nejlepší výnos, ale může být také rozptýleno, což je rozptýleno vlivy slunečního světla používaného k výrobě sluneční energie. Sluneční energie je jednou z obnovitelných energií a je v mnoha zemích dostupná zdarma a ve velkém množství. Jako čistý zdroj energie je používání slunečního světla k výrobě elektřiny spojeno s relativně nízkými emisemi CO2, protože nevyžaduje spalování fosilních paliv. Fotovoltaická elektřina proto spadá pod koncept zelené elektřiny a je považována za mimořádně šetrnou k životnímu prostředí. Problém je v tom, že někdy se pro výrobu solárních modulů používají toxické materiály. Výrobci však již léta pracují na jejich nahrazení neškodnými látkami.
Fotovoltaické systémy mají průměrnou životnost asi třicet let a vyžadují malou údržbu. Kromě poměrně nákladné instalace a v případě potřeby výměny střídače tedy nevznikají téměř žádné další náklady. Od roku 1995 se celosvětové využívání fotovoltaických systémů každoročně zvýšilo asi o třicet procent. Tento proces umožňuje vlastníkům těchto zařízení být ekonomicky nezávislá na rostoucích cenách elektřiny a poskytovatelích energie. Je však třeba si uvědomit, že intenzita slunečního záření je sezónní, počasí a denní. V dobách nízkého záření proto napájení rychle klesá.