Hledat
estav.tvnový videoportál
Všechna témata
Solární energie pro rodinný dům více o tématu

Solární energie pro rodinný dům: Princip funkce fotovoltaických elektráren

Cílené využití sluneční energie se v dnešní moderní a ekologicky smýšlející době těší velké oblibě. Sluneční záření dopadající na povrch naší planety je nositelem obrovského množství energie. Tak proč tuto energii nevyužít a nepřeměnit ji například na energii elektrickou? Základ této myšlenky byl položen již v roce 1887, kdy byl poprvé popsán tzv. fotoelektrický jev.

Velmi zjednodušeně se jedná o jev, při kterém dochází k emisi elektronů z látky, na kterou dopadá elektromagnetické záření, v tomto případě solární radiace. Tohoto principu využívají i dnešní fotovoltaické elektrárny. Ozařovanou látkou jsou zde vhodně umístěné fotovolataické panely, jejichž primární funkční jednotkou jsou fotovoltaické články. Tyto články jsou v podstatě velkoplošné polovodičové diody (viz Obr. č. 1). Jejich základem jsou zpravidla tenké křemíkové destičky s vodivostí typu P a N (P – anoda, N – katoda). Rozhraní vrstv P a N tvoří tzv. přechod P-N, který propouští proud pouze jedním směrem. Přechod P-N tvoří bariéru zabraňující volnému přechodu elektronů z vrstvy N do vrstvy P a není tedy možné, aby došlo k rekombinaci (P-N přechod je zapojen v závěrném směru). 

Po dopadu slunečního záření na povrch článku nastává v polovodiči vnitřní fotoelektrický jev, při kterém se z krystalové mřížky polovodiče uvolní záporné elektrony. Vznikající elektrony se pak hromadí na vrstvě N, přičemž mezi vrstvami N a P vzniká elektrický potenciál (u křemíkových článků zhruba 0,5 V). Lze tedy konstatovat, že se energie dopadajícího záření částečně mění na energii elektrickou. Slovo částečně je v předchozí větě zvoleno zcela záměrně, jelikož nynější solární články nejsou ani z daleka schopny přeměnit veškerou energii dopadajícího záření na energii elektrickou. Reálná účinnost běžně používaných solárních článků se pohybuje okolo 15 %.

Jak již bylo uvedeno, jeden fotovoltaický článek typicky vygeneruje napětí o hodnotě přibližně 0,5 V, což je pro běžné využití poněkud málo. Pro dosažení většího provozního napětí se jednotlivé články spojují do série (popřípadě se využívá sério-paralelního zapojení) a sestavují se z nich samotné fotovoltaické panely. Jmenovité napětí fotovoltaického panelu je dáno sumou elementárního potenciálu jednotlivých článků. Po sériovém zapojení více článků jsme schopni získat provozní napětí 12 V, 24 V nebo 48 V, což jsou již hodnoty použitelné pro různé typy fotovoltaických aplikací.

Sdílet / hodnotit tento článek

Další kapitoly tématu „Solární energie pro rodinný dům

  1. Solární panely pro rodinný dům: Vybíráme solární panel
  2. Solární energie pro rodinný dům: Princip funkce fotovoltaických elektráren
  3. Fotovoltaická elektrárna pro byt nebo rodinný dům. Porovnání dvou variant
  4. Solární energie pro rodinný dům: Elektrárna pro nezávislý provoz celého domu
  5. Co všechno obsahuje běžná fotovoltaická elektrárna?
  6. Základní možnosti připojení fotovoltaické elektrárny. Se sítí nebo bez ní?
  7. Jaký je vývoj fotovoltaiky v České republice? A jak si stojíme v Evropě?
  8. Bytový dům může využít solární panely k úsporám či k prodeji energie
  9. Rodinný dům s fotovoltaikou. Na co dát pozor při jeho koupi
  10. Rozumná návratnost domácí fotovoltaiky? Pozor na správný střídač
  11. Kolik elektřiny reálně vyrobí fotovoltaická elektrárna? Co ovlivní výkon elektrárny?

Mohlo by vás zajímat

Foto „Rozvaděč“: Na jedné straně datové a na druhé silové rozvody – zdroj K & V ELEKTRO, a.s.

Jak vybrat správný rozvaděč pro rodinný dům nebo byt. Jaký je rozdíl mezi elektroměrovým a domovním rozvaděčem?

Pod pojmem rozvaděč (pro někoho také rozváděč, rozvodnice – vše v kombinaci s přídavnými jmény jako venkovní/vnitřní, elektroměrový/domovní, hlavní/podružný atd.) si v obecné rovině představíme skříň, do které je zavedeno několik kabelů a která současně obsahuje elektrické přístroje pro jištění, měření a ovládání…

Fotovoltaika na rodinném domě - zdroj: fotolia.com

Rozumná návratnost domácí fotovoltaiky? Pozor na správný střídač

Zvažujete fotovoltaiku na svém rodinném domě? Jakou bude mít návratnost, záleží i na střídači. Střídač schopný asymetrické dodávky elektřiny je v českých podmínkách klíčový pro zajištění návratnosti domácí fotovoltaické elektrárny. Jak účty za elektřinu ovlivňuje měření po fázích? Podívejte se na jednoduchý příklad…

Zdroj: Fotolia.com - majorosl66

Bytový dům může využít solární panely k úsporám či k prodeji energie

Jak a čím optimálně ohřívat teplou vodu s ohledem na vysokou míru komfortu, když žijete v panelovém nebo činžovním domě? Některá společenství vlastníků a bytová družstva našla způsob, jak propojit ekonomický zájem s tím ekologickým, a sice kombinací současných zdrojů tepla s obnovitelnými zdroji energií, především…

REKLAMA