Co je to fotovoltaika

Fotovoltaika – princip fungování

Fotovoltaika je alternativní možnost výroby elektrické energie z energie sluneční. Sluneční energie (sluneční záření, solární radiace) představuje drtivou většinu energie, která se na Zemi nachází a využívá. Vzniká jadernými přeměnami v nitru Slunce. Ozáření Země Sluncem je dáno solární konstantou, jež činí 1353 W/m2. V důsledku filtrace slunečního záření zemskou atmosférou dopadá na Zemi jen část této energie, jejíž maximální hodnota je přibližně1000 W/m2. V této souvislosti se mluví o takzvaném základním potenciálu lokality vázaným na konkrétní geografickou polohu viz. dále odstavec – Umístění fotovoltaických (FV) systémů.

Přeměna energie sluneční v energii elektrickou probíhá ve fotovoltaických článcích, kdy fotony slunečního záření dopadají na přechod P-N (PN Přechod je oblast na rozhraní příměsového polovodiče typu P a polovodiče typu N. Přechod P-N se chová jako hradlo, tzn. propouští elektrický proud pouze jedním směrem. Přechod P-N se vytváří difuzí materiálu typu P do materiálu typu N. Materiál typu P potom pronikne rovnoměrně do materiálu typu N. Přechod P-N může být připojen v závěrném, nebo propustném směru, proto propouští proud jedním směrem, jako výše zmíněné hradlo. Vlastností přechodu P-N se používá v polovodičových součástkách – diodě, tranzistoru, fotodiodě a dalších) a svou energií vyrážejí elektrony z valenčního pásu do pásu vodivostního (uvolňují je z pevných vazeb na atomy krystalové mřížky). Takto vzniklé volné elektrony se pomocí elektrod odvedou u nejjednodušších systémů přímo ke spotřebiči, případně do akumulátoru.