Jak funguje solární panel?
Solární panel (zjednodušeně) funguje tak, že přeměňuje sluneční energii na dvě “jiné formy” energie, a to elektřinu a teplo. Principem fotovoltaiky je tzv. energetická nezávislost na distributorech elektrické a tepelné energie, díky čemuž je solární průmysl čím dál populárnější. Velikost solárních panelů se pohybuje od několika jednotek metrů čtverečních až po tzv. „solární farmy“, táhnoucí se napříč stovkami akrů zemědělské půdy. Princip jejich fungování závisí na tzv. fotovoltaickém jevu.
Stručná historie energie ze Slunce
Solární panel je obnovitelným a teoreticky nekonečným zdrojem energie, který nevytváří škodlivé emise skleníkových plynů – dalo by se říci, že dokud bude slunce svítit, energie se bude tvořit. Uhlíková stopa solárních panelů je malá, protože dokáží fungovat i více než 25 let, než je nutné je obnovit. Historie sluneční energie je přímočará a jasná.
- V roce 1839 Edmond Becquerel objevil tzv. fotovoltaický jev, když experimentoval s článkem vyrobeným z kovových elektrod ponořeným ve vodivém roztoku. Poznamenal, že článek produkuje více elektřiny, když čerpá energii ze světla (Slunce).
- V roce 1954 Daryl Chapin, Calvin Fuller a Gerald Pearson v Bellových laboratořích vyvinuli křemíkový fotovoltaický článek – první solární článek schopný absorbovat a přeměnit dostatek sluneční energie na energii pro provoz elektrických zařízení.
Jak přesně funguje solární panel a jak se vyrábí elektřina ze sluneční energie?
Ještě jednou zopakuji: Solární panely přeměňují sluneční energii přímo na elektřinu nebo teplo prostřednictvím fotovoltaického jevu. Ke kumulaci tepla potřebujete ještě tepelné čerpadlo. Pro pochopení principu fungování solárního panelu si stačí zapamatovat 4 stěžejní body (popsané níže).
#1 – Fotovoltaický jev
Fotovoltaický jev se odehrává v polovodičovém materiálu, nejčastěji křemíku, jenž je základním stavebním prvkem solárních panelů. Ten je nainstalován v rámu kovového panelu se skleněným pláštěm, a když se vystaví fotonům slunečního světla, začnou se uvolňovat elektrony a vytváří se elektrický náboj.
#2 – Generace elektrického proudu
Absorbované fotony vytvářejí tolik energie, že doslova “vystřelují” elektrony z atomů v polovodičovém materiálu. Takto uvolněná elektrická energie se pak shromažďuje ve formě elektrického proudu (elektřiny).
#3 – Vytvoření stejnosměrného proudu
Vyrobený elektrický proud je původně stejnosměrný, což znamená, že elektrony cestují jedním směrem.
#4 – Přeměna stejnosměrného proudu na střídavý
Pro použití v domácnostech se stejnosměrný proud převádí na střídavý prostřednictvím zařízení nazývaného střídač. Střídavý proud je totiž kompatibilní se všemi běžnými elektrickými zařízeními.
Co jsou to solární farmy?
Solární farmy, taktéž známé jako parky nebo pole, jsou velké plochy půdy pokryté vzájemně propojenými solární panely umístěnými pohromadě klidně na několika hektarech, odkud “sklízí” velké množství sluneční energie. Farmy jsou navrženy pro rozsáhlou výrobu světelné energie, která se distribuuje přímo do sítě, čímž se liší od jednotlivých panelů, které obvykle napájejí jeden dům nebo budovu na zahradě.
Lze solární energii vyrábět za zamračeného dne?
Ano, dá se to – solární panely potřebují pouze určitou úroveň denního světla, aby mohly naplno využít sluneční energii. Rychlost, s jakou panely vyrábějí elektřinu, se liší v závislosti na množství přímého slunečního záření a kvalitě, velikosti, počtu a umístění používaných panelů. Laicky řečeno – když je zataženo, vyrobí se elektřina ze Slunce “později”, nikoliv však v menším množství.
Co je dobré ještě vědět o solárních panelech?
Možná byste to do solárních panelů neřekli, ale…
- fungují i v kosmu: Ve vesmíru jsou panely klíčové pro zásobování vesmírných lodí a satelitů elektrickou energií. Speciálně navržené panely jsou schopné efektivně využívat sluneční energii ve vakuu a poskytovat elektrickou energii pro provoz monstrózních i nejmenších přístrojů v kosmu.
- jejich účinnost neustále roste: Průmyslový vývoj solární technologie se neustále zlepšuje. Pokroky v materiálových vědách a inovace v konstrukci solárních panelů přispívají ke zvyšování jejich účinnosti. Moderní panely dosahují účinnosti přes 20 % a některé nové technologie se blíží k účinnosti 30 %.
- vynikají variabilním designem: Solární panely nejsou omezeny pouze na klasické moduly na střechách budov. Existuje mnoho různých typů a designů, včetně tenkých filmů, které lze integrovat do stavebních materiálů, flexibilních panelů, které lze umístit na zakřivené povrchy, a dokonce i průhledných panelů pro použití v architektonických aplikacích.
- poskytují čistou a udržitelnou energii: Solární energie je čistý a obnovitelný zdroj energie. Je to ekologicky šetrné řešení, které produkuje energii bez emisí skleníkových plynů, což snižuje znečištění a pomáhá chránit životního prostředí. Uložením energie do baterie také chráníte přírodu.
Spočítejte si cenu fotovoltaiky pro rodinný dům, nechte si instalovat panely a zahajte cestu k energetické soběstačnosti.
