Jak solární panely vyrábějí energii – světlo nebo teplo?
Jak solární panely vyrábějí energii – světlo nebo teplo?
Solární panely vyrábějí energii ze světla, nikoli z tepla. Sluneční energie je přeměňována na elektrickou energii pomocí fotovoltaických článků umístěných na solárních panelech. Tímto způsobem jsou solární panely schopny generovat elektrickou energii i za oblačného počasí, i když teplo slunce může mít také vliv na účinnost solárních panelů.
ZDARMA – cenová nabídka na fotovoltaiku
Solární panely se bezesporu staly hlavním hráčem budoucnosti energetiky. Pokud jste novým investorem do solárních panelů, pak je pro vás nezbytné, abyste o nich věděli vše. Měli byste najít odpovědi na klíčové otázky a vědecké poznatky o výrobě energie prostřednictvím slunečního záření. Pro většinu z vás je obtížné rozluštit, jak panely využívají surové sluneční paprsky k výrobě energie.
Často se ptáte, zda panely využívají světelnou nebo tepelnou energii? Co je vlastně zdrojem, který je za energii zodpovědný?
Když si necháte na svém pozemku nainstalovat soustavu panelů, zjistíte, že absorbují jak světelnou, tak tepelnou energii. Fotovoltaické panely však ke sběru energie využívají pouze světlo. V současné době existují dvě různé technologie, které se používají k výrobě elektřiny – solární tepelné a fotovoltaické. U solární tepelné technologie panely akumulují sluneční teplo a následně jej přeměňují na elektřinu. Tyto panely jsou integrovány do systému ohřevu teplé vody. Často se používají k výrobě páry pro turbíny a v systému teplé vody pro domácnosti. Naproti tomu u fotovoltaické technologie panely zachycují sluneční paprsky a přímo přeměňují světlo na elektřinu prostřednictvím křemíkových polovodičů.
Teplota a spektrum světla
Solární termické panely využívají k výrobě elektřiny teplo, takže v zimním období jsou méně účinné. Životnost těchto termálních panelů je často kratší než životnost fotovoltaických panelů. Většina investorů také předpokládá, že fotovoltaické panely fungují nejlépe, když jsou vystaveny spalujícímu letnímu slunci. To však není pravda! Fotovoltaické panely pracují efektivněji za okolních povětrnostních podmínek, což znamená, když je slunce silné, ale teplota je nízká. (méně než 27 stupňů). Většina fotovoltaických panelů ztrácí za velmi horkého počasí svou účinnost, ačkoli na trhu existují panely jako Novergy dvoučlánkové solární panely které díky svému nízkoteplotnímu koeficientu zaručují o 60 % vyšší výkon než konvenční protějšky.
Ve fotovoltaických panelech se ke sběru světelné energie využívá fotovoltaický efekt. Fotovoltaika využívá viditelné spektrum světla, z něhož je část viditelná lidským okem, zatímco ultrafialové a infračervené světlo vidět nelze. Mraky mohou blokovat viditelné světlo, ale nemohou blokovat spektrum, což vyjasňuje jedno nedorozumění, které mají investoři často v hlavě, že panely nefungují v oblačných podmínkách. Fotovoltaická technologie je spolehlivější a robustnější než solární tepelná technologie.
Teplota i světlo mají obrovský vliv na výrobu elektřiny. Každá instalace je jedinečná, protože každé místo je obráceno ke slunci v jiném úhlu, takže se orientace panelů také záleží. Dobře orientovaný panel dokáže zachytit velké množství světla. Poloha místa hraje zásadní roli v množství světla, které do modulů proniká.
Srovnáme-li solární tepelnou technologii s fotovoltaickou technologií, je fotovoltaická technologie relativně nová a lepší. Fotovoltaické moduly se dodávají v nesčetných variantách, jako např. (BIPV), dvoučlánkové FV, monokrystalické, polykrystalické atd. Poskytují energii po dobu delší než 25 let, takže jejich životnost je podstatně delší než u tepelných. Výkon fotovoltaických panelů neklesá ani v zimě. Dokážou pokrýt většinu energetických potřeb vašeho objektu a v létě jsou neuvěřitelně účinné.
Jak fotovoltaické panely fungují?
Jak již bylo uvedeno, fotovoltaické panely využívají k výrobě elektřiny fotovoltaický efekt, a to pomocí světla, nikoliv teploty. Teplota nemůže změnit množství světla, které panel absorbuje; může však určit množství přeměny. Stejně jako u jakéhokoli jiného elektronického zařízení, i u panelů klesá výkon, pokud jsou extrémně horké nebo studené.
Fotovoltaické panely se skládají ze solárních článků. Solární článek má více vrstev a má základní princip fungování. Převádí sluneční světlo přímo na stejnosměrnou energii. Když na solární článek dopadá sluneční záření, způsobí pohyb elektronů z jejich obvyklých stabilních poloh. To umožňuje pohyb křemíkové vrstvy elektrickým obvodem a výrobu elektřiny.
První vrstva funguje jako průhledné ochranné médium. Usnadňuje průchod světla křemíkovou vrstvou a zároveň ji chrání před poškozením okolním prostředím. Druhá vrstva antireflexní vrstvy pomáhá zvyšovat absorpci světla do článku. Zlepšuje účinnost solárního článku. Třetí vrstvou je křemíková vrstva – je to nejdůležitější vrstva, protože právě v ní se vyrábí elektřina. Dva typy křemíku – p-typ a n-typ, jsou umístěny společně ve vzájemném kontaktu. Světlo, které do vrstvy vstupuje, zvyšuje pohyblivost elektronů v obou křemících. To jim umožňuje procházet elektrickým obvodem s napětím. Poslední vrstva – kovové vodiče pomáhají při odvádění mobilizovaných elektronů.
Časté otázky
Jak solární panely vyrábějí energii – světlo nebo teplo?
Solární panely využívají světlo k výrobě energie. Fotovoltaické buňky uvnitř panelů přeměňují sluneční světlo na elektrickou energii prostřednictvím fotoelektrického jevu.
ZDARMA – cenová nabídka na fotovoltaiku
Díky, že jste dočetli až sem. Doufám, že se článek aspoň trošku líbil a přečtete si i některé další články na našem webu.
Ahoj, jsem David, odborník na solární panely a fotovoltaiku. Původem jsem z USA, ale již šest let žiji v České republice. Mám rád solární energii a jsem hrdý na to, že mohu přispět k udržitelnější budoucnosti tím, že pomáhám s vývojem a instalací solárních systémů.
