Získaní elektřiny ze slunečního světla

Již čtyři miliardy let Slunce poskytuje Zemi svým zářením teplo a světlo, bez čehož by život na Zemi nebyl možný. Toto záření (= fotony) se vyrábí jadernou fúzí uvnitř Slunce. Pokud foton narazí na atom křemíku, jeho elektrony se vytrhnou z jejich oběžné dráhy, čímž se generuje elektrické napětí. Prostřednictvím tohoto procesu se záření přeměňuje přímo na elektrickou energii. Tento jev se označuje jako fotovoltaický jev. V Německu může být vyrobeno ročně v průměru 1000 kWh sluneční energie/m². To odpovídá energetickému zisku ze 100 litrů topného oleje.

Jak funguje fotovoltaický systém?

Investiční technologie

Fotovoltaické systémy lze připojit prostřednictvím provozovatele sítě na veřejnou elektrickou síť (zařízení připojitelná do sítě) nebo mohou stát samostatně (ostrovní systémy). Fotovoltaický systém se skládá z následujících součástí:

  • Solární panel (propojení solárních článků)
  • Střídače
  • Montážní systém (podstavec)
  • Akumulátor u ostrovního systému

 

Montáž fotovoltaického systému je v podstatě možná na plochých střechách, šikmých střechách, fasádách budov nebo na volném prostranství. Rozhodující pro energetický výnos je optimální orientace systému bez zastíněných míst směrem k jihu s úhlem sklonu 25 - 35° (v Německu). Pokud není jižní orientace možná, lze získat dobré výnosy pomocí korekčního zařízení úhlu sklonu.

Modulární technologie

Solární panel se skládá z elektricky propojených solárních článků. V solárním panelu jsou jednotlivé články sériově elektricky propojeny v řetězec. Řetězce článků jsou přes diody připojeny k deskám článků a laminovány mezi nosné sklo, EVA fólii a Tedlarovou fólii ve vakuu. Takto vzniklá laminátová jednotka je zasazena do hliníkového rámu. K dispozici jsou tři typy solárních článků:

  • Monokrystalické solární články: jsou vyřezány z pevného prutu křemíku s pravidelnou krystalickou strukturou (krystalu) na tenké plátky (wafery). Mají tmavě modrou až černou barvu.
  • Polykrystalické solární články: jsou vyřezány z bloku litého křemíku. Polykrystalické články se jeví jako jasně modré.
  • Tenkovrstvé solární články

V podstatě monokrystalické solární články pracují o něco výkonněji, ale jejich výroba je o něco dražší.

Střídače

Střídače převádějí vyrobený stejnosměrný proud ze solárních panelů na střídavý proud. Tento je pak přiváděn do veřejné rozvodné sítě. Na jeden řetězcový měnič může být v závislosti na typu připojen jeden nebo více řetězců solárních panelů.  Pomocí systémů pro řízení fotovoltaického zařízení (datového komunikačního zařízení) se dá sledovat množství vyrobené energie, kolik energie se spotřebuje a kolik energie se dodá do sítě.