Průvodce, kapitola první: Co je fotovoltaika?
Fotovoltaika je přímá přeměna světla na elektrickou energii pomocí polovodičových materiálů, jako je křemík. Chemie a především fyzika studuje fotovoltaický jev jako velmi důležitý fenomén. Slovo fotovoltaika (PV) lidé poprvé zmiňují kolem roku 1890 a pochází z řeckých slov: foto, „phos“, což znamená světlo, a „volt“, což znamená elektřinu. Fotovoltaika tedy znamená světelnou elektřinu. Fotovoltaický jev je to, kdy můžete přímo přeměnit světlo na elektřinu. Solární panely využívají tento fenomén k dodávání zelené energie pro domácnosti a průmysl.
Naštěstí náklady na solární panely klesají, díky čemuž je technologie dostupnější. Existuje naděje, že nás fotovoltaické systémy mohou učinit nezávislými na fosilních palivech a řešit současné problémy životního prostředí.
Průvodce, kapitola druhá: Jak to funguje?
Fotovoltaická technologie vyrábí energii na základě fotoelektrického jevu polovodiče. Pokud fotony světla (ať už přirozeného nebo umělého) s dostatečnou energií proniknou do fotovoltaického článku, mohou vybudit elektrony do vyššího energetického stavu. Ve skutečnosti se elektrony polovodiče, které normálně nejsou volné, uvolní a budou se chovat stejně jako ve vodivém materiálu. Tyto volné elektrony pak zachytíme být. Elektrický proud je samotným výsledkem, který lze použít k výrobě elektřiny. Čím více světla bude absorbováno, tím více elektřiny bude fotovoltaika produkovat. Takže pomocí fotovoltaického jevu můžeme snadno přeměnit sluneční energii na elektřinu a použít ji jako alternativu k tradičním způsobům výroby energie.
Průvodce, kapitola třetí: Jsou solární panely a fotovoltaika totéž?
Solární panely a fotovoltaické systémy jsou synonyma. Pokud spojíme několik solárních článků vzájemně dohromady v rámci nosné konstrukce, vznikne fotovoltaický modul. Solární články můžete připojit dvěma různými způsoby: sériově a paralelně. Tímto způsobem vyrábíme FV moduly při různých napětích pro různé aplikace. Kombinace více fotovoltaických modulů (nebo panelů) se nazývá fotovoltaický systém. Solární panely produkují stejnosměrný proud (DC), ale pomocí solárního invertoru jej můžete převést na střídavý proud (AC). Stejnosměrný proud přejde na střídavý. Domácí spotřebiče ho ale zvládnou využít.
Jaký je rozdíl mezi slunečním zářením a tepelnou energií?
Jednou z nejdůležitějších věcí, které potřebujete vědět o solární energii, je, že nám může prospět dvěma různými způsoby.
1. Výrobou elektřiny pomocí fotovoltaického jevu
2. Generováním tepelné energie pomocí kolektorů a kapalin (obvykle vody).
V prvním přístupu solární FV panely na vaší střeše absorbují sluneční světlo a přeměňují je na použitelnou elektřinu pro vaši domácnost. Při druhém přístupu bude sluneční energie ohřívat látku, kterou je obvykle voda, která je umístěna v solárních tepelných panelech. Jedná se o solární systém ohřevu vody, který dokáže pokrýt potřebu vody ve vaší domácnosti. Je také dobré vědět, že vědci v poslední době provedli mnoho studií s cílem vyvinout integrované termo-fotovoltaické články pro využití slunečního světla oběma způsoby: teplem i elektřinou.
Nyní, když víte, co je FV panel a jak funguje, je čas poznat výhody používání této technologie. Zde je shrnutí výhod solární energie: Je obnovitelný a častý. Nejdůležitější výhodou solární energie je, že je k dispozici každý den. Nikdy nedojde. Alespoň v nejbližší době ne. Podle vědců bude slunce svítit minimálně 5 miliard let. Po tuto dobu nám bude poskytovat sluneční energii.
Je to čisté a šetrné k životnímu prostředí. Na rozdíl od fosilních paliv nemá solární energie žádný škodlivý dopad na životní prostředí. Takže když používáte sluneční energii, přispíváte k záchraně planety Země. Náklady na údržbu jsou nízké. Naštěstí v solárních energetických systémech není mnoho pohyblivých částí a následně nevyžadují velké náklady za údržbu. Téměř všichni spolehliví výrobci nabízejí na své solární panely záruku 20-25 let. Musíte pouze udržovat povrch panelů relativně čistý. Používání solární energie snižuje vaše účty za elektřinu. Čím více elektřiny získáte ze solárních panelů, tím méně jste závislí na síti a v důsledku toho budou vaše účty za energii klesat. Samozřejmě, pokud chcete pokrýt velké části svých účtů za energii, musíte použít velké komerční systémy solárních panelů.
Solárními panely můžete vydělávat peníze
Program Smart Export Guarantee (SEG) je součástí britského plánu nulových čistých emisí uhlíku. Povzbuzuje majitele domů ve Spojeném království, aby využívali technologie obnovitelné energie tím, že na oplátku nabízí vývozní tarify. Jednoduše řečeno, můžete exportovat obnovitelnou energii do sítě a získat tarify od energetických společností. Takže můžete použít solární panely jako moudrou investici a vydělat si malý příjem.
Jaké typy FV modulů existují?
Fotovoltaické pole je jednou z nejrychleji rostoucích technologií na světě a poskytuje nám různé možnosti využití. Existují tři různé typy solárních panelů: monokrystalické, polykrystalické a tenkovrstvé. Kromě toho existují dva typy systémů: připojený k síti a mimo síť. Níže uvádíme různé rozdíly:
1. Monokrystalické solární panely = tyto fotovoltaické články vyrábíme z monokrystalického křemíku a jsou nejčistší formou fotovoltaických článků. Obvykle mají jednotný tmavý vzhled a jejich hrany jsou u solárních panelů zaoblené. Vysoká čistota křemíku umožňuje více prostoru pro pohyb elektronů. To z nich dělá nejúčinnější typ solárních panelů s mírou nad 20 %.
2. Polykrystalické solární panely = tyto články snadno rozeznáte. Úhly nejsou ve FV panelech seříznuty. Obvykle jsou modré a vyrábí se tavením surového křemíku, což je rychlejší a levnější proces než ten, který se používá u monokrystalických článků. Mají však nižší účinnost kolem 15 %.
3. Tenkovrstvé solární panely = tenkovrstvé solární články vyrábíme umístěním jednoho nebo více filmů z fotovoltaického materiálu na substrát, jako je sklo, plast nebo kov. Fotovoltaickým materiálem může být křemík, kadmium nebo měď. Vzhledem k menšímu množství materiálu potřebného k výrobě jsou tenkovrstvé solární články nejjednodušší a nejlevnější druhy solárních článků.
Systémy připojené k síti vs. systémy mimo síť
Kromě toho lze FV systémy kategorizovat z hlediska připojení k síti. V tomto ohledu máme dva hlavní FV systémy: Off-grid systémy. Jedná se o systémy, které nejsou připojeny k síti. Obecně se používají k pokrytí potřeby elektřiny ve vzdálených budovách nebo prázdninových domech, které nemají přístup k veřejné síti. Pohodlná možnost je zvolit právě tyto panely, protože nevyžadují zvláštní povolení od distribučních společností elektřiny. Protože jsou však 100% nezávislé, systémy mimo síť obecně vyžadují další generátor nebo solární baterie, aby měly elektřinu, když nesvítí slunce.
Systémy připojené k síti
Tyto systémy jsou připojeny k síti, což znamená, že můžete využívat elektřinu od energetické společnosti, když ji potřebujete. Pokud tak neučiníte, můžete elektřinu vyrobenou vašimi panely použít pro svou osobní potřebu a můžete se také rozhodnout prodat veškerou nebo přebytečnou energii zpět do sítě.
A co životnost fotovoltaického modulu?
Dlouhá životnost produktu je jedním z podstatných rysů. Přesný počet závisí na různých proměnných, jako je kvalita panelu a klimatické podmínky, ale obecně platí, že fotovoltaické moduly vydrží více než 40 let. FV systémy navíc vyžadují velmi malou údržbu a obvykle se dodávají s 25letou zárukou na výkon. Solární fotovoltaické střídače, které jsou odpovědné za přeměnu solárního stejnosměrného proudu na střídavou elektřinu ze sítě, však můžete vyměnit po 12 až 15 letech a obvykle se dodávají s 5letou zárukou. Odpad ze solárních článků s průměrnou životností 25 let může dosáhnout na světě do roku 2050 až hmotnosti 78 milionů tun. Proto vývoj technologií pro recyklaci solárních panelů nyní upoutal pozornost odborníků ve vyspělých zemích.
Budoucnost fotovoltaiky
Poznejte perspektivu fotovoltaických technologií, abyste zvolili moudrý přístup k používání FV panelů nebo do nich dokonce investovali. Nejprve musíte vědět o grantech na solární panely jako o vládních pobídkách týkajících se obnovitelných technologií, zejména fotovoltaiky. Můžete si tedy vybrat vhodný program pro využití fotovoltaiky podle vašich podmínek. Další důležitou záležitostí v tomto ohledu je vesmírná solární energie (SBSP). Jde o pokročilou technologii. Cíl je shromažďovat sluneční energii ve vesmíru. Energie se bezdrátově přenese na naši planetu. Některé země jako Čína, USA a Japonsko do této myšlenky jako budoucnosti fotovoltaiky intenzivně investují.
Zdroje: greenmatch, Vapol
