Fotovoltaické panely: od Einsteina po solární elektrárny

Čvc 24, 2017 Bez komentáře Napsal
..

Fotovoltaické panely přináší úspory energií pro domácnosti a mají příznivý dopad na životní prostředí. Právě z ekologického hlediska ale bývá jejich výroba také napadána. Jak je to doopravdy?

Podle vědců by sluneční energie dokázala pokrýt celosvětovou spotřebu elektrické energie až 6 000krát. Odhady předpokládají, že by v Evropě měla v roce 2030 zajišťovat až 15 % spotřebované energie a o dalších dvacet let později dokonce pokrývat spotřebu až z jedné pětiny.

Na výraznější využití si ale fotovoltaika musela počkat téměř 200 let od svého objevení.

Historie fotovoltaiky: Nobelova cena pro Einsteina

Objev fotovoltaických jevů spadá už do první poloviny 19. století, kdy fyzik Alexandre Edmond Becquerel ve Francii poprvé zkoumal možnost přeměny světelné energie na elektřinu. První fotovoltaický článek byl sestrojen v roce 1883 a v experimentech s ním pak vynálezci pokračovali až do roku 1904, kdy jev fyzikálně popsal Albert Einstein, za což dostal o 17 let později Nobelovu cenu. První solární článek byl patentován v roce 1946.

Největší rozmach zažila solární energie v šedesátých a sedmdesátých letech 20. století díky tomu, že se slunce začalo výrazně využívat v oblasti leteckého a kosmického průzkumu. První družici s fotovoltaickými články vypustily Spojené státy v roce 1958.

Dnes se o výhodách fotovoltaiky mluví nejčastěji v souvislosti s obnovitelnými zdroji energie. Omezenost zdrojů uhlí, ropy a plynu a s tím související možný nástup energetické krize má za následek rozvoj velkých solárních nebo také fotovoltaických elektráren i umísťování fotovoltaických panelů na střechu.

https://wikipedia.org

Slunce je téměř nevyčerpatelným zdrojem obrovského množství energie.

Co je to fotovoltaický článek?

Fotovoltaický panel je tvořen fotovoltaickými články, což jsou velkoplošné polovodičové diody, ve kterých se při ozáření sluncem tvoří elektricky nabité částice. Nejčastěji jsou články vyráběny z přírodního křemíku, který se chemickými procesy čistí, aby se zvýšila jeho elektrotechnická využitelnost. Dalším zdrojovým materiálem bývá arsenid galia, který je účinnější, ale vzácnější.

Aby fotovoltaické články mohly generovat elektrické napětí, jsou sériově zapojeny a chráněny před vnějšími vlivy ochrannými vrstvami, nejčastěji z plastové fólie nebo odolného kaleného skla. Následně se fotovoltaický panel obvykle usazuje do duralového rámu.

https://pixabay.com

Fotovoltaické články jsou před povětrnostními vlivy chráněny sklem i fólií.

Vědci neusínají na vavřínech a snaží se efektivitu sluneční energie neustále zvyšovat. Nyní se vyvíjejí solární články třetí generace, u kterých se vývojáři vydávají cestou nových slitin křemíku nebo vícevrstvých článků tenčích tlouštěk.

Fotovoltaický panel slouží výhradně k výrobě elektrické energie, čímž se liší od obecnějšího označení solární panel, za který se dají označit i solárně-termické kolektory určené pro ohřev vody.

Je produkce fotovoltaických panelů škodlivá pro životní prostředí?

Produkce solárních systémů je někdy terčem kritiky, někteří ji totiž považují za neekologickou. Těžba křemíku výrazný problém nepředstavuje, jedná se totiž o velmi rozšířený prvek. Kritikům vadí spíš samotná výroba, s ní související chemické procesy a energetická náročnost.

Dnes se ale panely vyrábějí v uzavřených prostorech a vliv na životní prostředí je tedy zanedbatelný. Stejně tak nemá na životní prostředí dramatický dopad ani jejich recyklace.

Domácí sluneční elektrárna je čím dál dostupnější

Využití sluneční energie se začátkem 21. století zpřístupnilo také českým domácnostem. Neustálý vývoj technologií a státní dotace na solární panely jejich pořízení do domácnosti ještě více zatraktivňují.

Domácí fotovoltaické systémy dnes mohou fungovat jako síťové, nebo ostrovní. Rozšířenější síťové systémy umožňují kromě napájení vlastní domácnosti vyrobenou elektřinou také její prodej do rozvodné sítě. Pokud vlastní výroba nezvládá pokrýt celkovou spotřebu, je naopak možné energii od distributora odebírat. V některých slunných oblastech pak může být zřízení domácí fotovoltaické elektrárny velmi výhodnou investicí.

Ostrovní systémy ocení lidé na odlehlejších místech bez dostupnosti distribuční sítě. Často se jedná o chaty na samotě, ale také o jachty nebo karavany. Elektřina je pak solárními panely vyráběna pouze pro vlastní účely. Kombinaci síťového a ostrovního systému představují hybridní solární elektrárny, které mohou být optimalizované zvlášť na zimní a letní provoz.

Description:

Fotovoltaické panely umožňují lidem čerpat téměř neomezené zásoby sluneční energie. Jak je může využít běžná domácnost? Mají nějaké nevýhody?

Bydlení

O autorovi

Informace o autorovi nejsou známy.
No Responses to “Fotovoltaické panely: od Einsteina po solární elektrárny”

Leave a Reply