Co je fotovoltaika

Fotovoltaikou nazýváme přeměnu světla na elektrickou energii. Fotovoltaika je složeninou slov FOTO (z řečtiny, znamenající "světlo") a VOLT coby jednotka elektrického napětí. Fotovoltaika byla objevena již v r. 1839 francouzským fyzikem Alexandre Edmond Becquerelem, ale teprve v roce 1954 byl vyvinut první solární článek v Bell laboratořích. A od té doby se vědci z celého světa snaží o zlepšení kvality solárních článků. Cílem vědců je zlepšit stupeň účinnosti solárních článků. Teoretická účinnost solárních článků by mohla být cca. 50%, současná účinnost u vyráběných FV panelů s monokrystalickým křemíkem se pohybuje kolem 16-18%. Naprostá většina ve světě vyráběných FV panelů je na bázi křemíku (>99%).


Fotovoltaický jev

Působením slunečního záření dochází k pohlcování fotonů a uvolňování elektronů. V polovodiči pak vznikají volné elektrické náboje, elektron-díra, které jsou už jako elektrická energie odváděny ze solárního článku přes regulátor dobíjení do akumulátoru, ke spotřebiči, nebo do měniče napětí (invertoru).


Účinnost

Měření, které určuje stupeň účinnosti fotovoltaického článku, se provádí v laboratoři. Přitom musí být dodrženy různá zadání. Světelné ozáření činí během měření 1000 W/m2. Kromě toho musí být dodržena teplota článků 25°C. Vedle toho je co nejpřesněji kontrolována vlhkost vzduchu. Tato zadání, která musí všichni výrobci dodržet, umožňují porovnat různé solární články nejodlišnějších zhotovení. Ale co je vlastně účinnost? Účinnost určuje vztah mezi napájenou energií a získanou energií v procentech. Příklad: když 1000 W vstupního výkonu vyrobí 100 W výstupního výkonu, potom činí stupeň účinnosti 10%.


Využití fotovoltaiky

Fotovoltaiky se v současné době využívá např. k realizaci tzv. ostrovních systémů (energetický zdroj pro místa bez dodávky elektrické energie), fotovoltaických elektráren pro chaty a rodinné domy (v řádu kW) i velkých elektráren v řádu stovek kW i MW, ve spotřební elektronice (solární kalkulačky, hodinky apod.), jako dobíječe el. přístrojů (mobilních telefonů, MP3 přehrávačů, notebooků, digitálních fotoaparátů), solární osvětlení, hračky poháněné solární energií apod.