REKLAMA
Témata Hledat

Architektonické inspirace

Mozaika nápadů z celého světa na ESTAV.cz!

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). 

Zjednodušený princip funkce fotovoltaického článku

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?

Z kategorie Solární energie pro rodinný dům si přečtěte

Zdroj: Mgr. Jiří Zilvar

Co všechno obsahuje běžná fotovoltaická elektrárna?

Fotovoltaická elektrárna různého výkonu se stává běžnou součástí rodinných domů nebo i větších staveb. Co je potřeba za komponenty k sestavení elektrárny? Jak se převádí stejnosměrný proud z panelů ...

REKLAMA
REKLAMA

estav.cz v žebříčku návštěvnosti TOPlist