Či už hovoríme o fotovoltike, fotovoltaike, fotovoltických paneloch alebo o fotovoltickej elektrárni, stále máme na mysli spôsob vyrábania elektriny zo slnka. Ako to však funguje? Ako sa dokážu slnečné lúče premeniť na elektrinu? Dnes vám vysvetlíme, ako funguje fotovoltika, a odhalíme tajomstvo fotoelektrického javu.
Ako sa slnečný lúč zmení na elektrinu
Nebudeme zachádzať do detailov, ale v jednoduchosti opíšeme, ako sa slnečný lúč premieňa na elektrinu a ako vzniká zelená elektrina zo slnka.
Keď slnečné lúče dopadnú na fotovoltický panel, svetelná energia sa premení na jednosmerný prúd. Táto premena prebieha prostredníctvom fotoelektrického javu. Jednosmerný prúd sa následne vo fotovoltickom paneli pomocou striedača zmení na striedavý prúd, a tým získavame elektrickú energiu, ktorú v domácnosti môžeme využívať na bežnú spotrebu.
Ako funguje fotovoltika a ako prebieha fotoelektrický jav
Základom fotovoltiky je fotovoltický článok. Ten sa skladá z polovodičovej diódy z monokryštalického alebo polykryštalického kremíka. Každá polovodičová dióda má v sebe 2 vrstvy. Vrstva P je anódou, má nedostatok elektrónov a prebytok kladne nabitých dier. Vrstva N je katódou a vykazuje prebytok elektrónov. Keď na fotovoltický panel dopadne slnečné žiarenie, dochádza k čiastočnej absorpcii fotónov. To následne vyvoláva fotoelektrický jav, pri ktorom sa uvoľňujú elektróny a začnú sa hromadiť vo vrstve N. Medzi vrstvami potom vzniká elektrický potenciál. Vznik elektrického prúdu vo fotovoltických článkoch je teda možný vďaka polovodičovému spojeniu v kremíkových diódach, v ktorých elektrický prúd prúdi pod vplyvom dopadajúcich fotónov.
Druhy fotovoltických panelov
Aktuálne sú k dispozícii na trhu 3 základné druhy fotovoltických panelov. Za najefektívnejšie sa považujú monokryštalické fotovoltické panely. Ich účinnosť sa pohybuje od 20 do 23 %. Vyžadujú minimálnu údržbu, ale majú dlhú životnosť. Väčšina výrobcov garantuje ich životnosť až na 25 rokov. Výkonné sú aj polykryštalické fotovoltické panely. Ich výkonnosť dosahuje 17 až 20 %. Na streche však zaberajú viac miesta ako monokryštalické panely. Amorfné fotovoltické panely sa v súčasnosti používajú stále menej, pretože ich účinnosť je len niečo od 10 do 12 %.
Z čoho sa skladá fotovoltická elektráreň
Fotovoltický systém, respektíve fotovoltická elektráreň, sa okrem fotovoltických panelov skladá aj z ďalších komponentov. Sú to výkonové optimizéry, striedače a elektromer. Výkonové optimizéry slúžia na zvýšenie výkonu jednotlivých panelov na maximum. Elektráreň vďaka nim dokáže vytvoriť až o 25 % viac energie. Zároveň výkonový optimizér zaisťuje, že keď sa výkon čo len jedného panela zníži, napríklad z dôvodu znečistenia, ostatné budú ďalej pracovať na 100 %. Ak chcete fotovoltiku v praxi naozaj využívať a napojiť na ňu rôzne elektrospotrebiče vo vašej domácnosti, určite potrebujete striedač, ktorý mení jednosmerný prúd na striedavý. Napokon budete potrebovať vymeniť aj klasický elektromer za typ so štvorkvadrantným meraním. Len tak budete vedieť odmerať výrobu aj spotrebu energie na všetkých 3 fázach. Samozrejmosťou je ešte nosná konštrukcia, ktorá musí byť pevná, aby všetky fotovoltické panely udržala na mieste. Na strechu ju musia správne prichytiť a prepojiť s ďalším zariadením odborníci.
Čo sa deje s vyrobenou elektrinou ďalej
Keď sa jednosmerný prúd premení na striedavý, môžete elektrinu využívať na bežnú spotrebu vašej domácnosti. Ak všetku vyrobenú elektrinu nevyužijete, môžete ju poslať späť do distribučnej siete alebo si ju môžete odložiť do batérie a využívať neskôr, napríklad v noci. K dispozícii sú v súčasnosti aj virtuálne batérie.
Fotovoltika s maximálnym výkonom
Ak chcete využiť čo najviac vyrobenej elektriny, tak sa snažte všetky elektrické spotrebiče využívať hlavne cez deň. Týka sa to napríklad práčky, sušičky, umývačky riadu alebo aj žehličky. Ak chcete vyrobiť čo najviac zelenej energie a získať z fotovoltiky maximálny úžitok, určite by ste sa mali obrátiť na profesionálov, ktorí vedia, čo robia.
Zaobstarajte si fotovoltiku od overeného predajcu a aj montáž zverte do rúk skúseným technikom, ktorí majú s inštaláciou fotovoltiky na strechy rodinných domov dlhoročné skúsenosti. Keď sa obrátite na renomovanú firmu, získate nielen kvalitnú fotovoltickú elektráreň, ale aj profesionálnu montáž, záručný a pozáručný servis, osobitý prístup a individuálne poradenstvo. Ak chcete vedieť, ako môžete získať fotovoltiku na vašu strechu aj vy, neváhajte nás kontaktovať. Radi vám poradíme a vysvetlíme, ako funguje fotovoltika a ako môžete využiť slnko vo váš prospech.
