Fotovoltika všeobecne
Slnečnú energiu je možné vďaka dostupným technológiám používať na výrobu tepla (fototermika) alebo elektrickej energie (fotovoltika).
Fotovoltický jav objavil už v roku 1839 Alexandre Edmond Becquerel.
Pri dopade svetla na rozhranie dvoch polovodičových materiálov vzniká
elektrické napätie. Svetlo pozostáva z fotónov -množsta drobných časticových
nosičov energie. V okamihu dopadu fotónov na solárny článok, uvoľnia sa
elektróny na N-vrstve a začnú sa presúvať na P-vrstvu kremíkového polovodiča.
Presun nazývame prietok prúdu a prebieha vždy od záporného pólu ku kladnému.
História praktického použitia fotovoltických článkov sa začína v 50. rokoch v USA pre potreby kozmického výzkumu. Využitie slnečnej energie bol jediný dostupný systém, akým bolo možné vo vesmírnych podmienkach vyrábať elektrickú energiu (okrem štiepenia jadra). Prvého použitia v kozme sa fotovoltický panel dočkal v roku 1958.
Možnosti využitia na Slovensku
Slovensko má priaznivé podmienky na využívanie slnečnej energie na fototermické i fotovoltické aplikácie. Najviac slnečného žiarenia zaznamenávame počas celého roka na juhu Slovenska, najmenej na Orave a Kysuciach, pričom rozdiel medzi najchladnejšími a najteplejšími regiónmi v dopadajúcom množstve žiarenia [kWh/m2] je len približne 15%. Pri bezoblačnom počasí sú podmienky pre fotovoltiku oprimálne, ale článok je schopný produkovať elektrickú energiu aj pri tzv. difúznom žiarení, ktoré je v našich podmienkach prevládajúce.
Vo všeobecnosti je možné povedať, že 1Wp inštalovaného výkonu vyrobí približne 0,980 kWh elektickej energie za rok. Táto hodnota je orientačná, závisí samozrejme na mnohých faktoroch, ako je priemerný počet bezoblačných dní v danej lokalite, nadmorská výška a samozrejme orientácia.
Vplyv orientácie na účinnosť systému
Fotovoltické panely je najlepšie orientovať priamo na juh, resp. juhozápad až juhovýchod. V lentných mesiacoch dopadá na zemský povrch cca 75% ročného globálneho žiarenia, využiteľnosť FV systému samozrejme závisí od uhla naklonenia panelov. V zásade platí, že sklon panelu okolo 32 stupňov je optimálny pre maximálnu účinnosť v letných mesiacoch, naopak pre optimálne celoročné využitie systému je vhodné voliť sklon okolo 50 stupňov. Odchýlky od ideálnej hodnoty náklonu však znamenajú straty len niekoľko percent.
Možnosti inštalácie na budovách
Vďaka relatívne nízkej hmotnosti FV panelov sú možnosti inštalácie panelov široké, či už na šikmé alebo ploché strechy, fasády alebo prístrešky.
Životnosť fotovoltického systému
Kvalitne navrhnutý a dostatočne dimenzovaný fotovoltický systém využívajúci certifikované komponenty má deklarovanú životnosť minimálne 25 rokov. Fotovoltické panely v priebehu životnosti strácajú účinnosť, po desiatich rokoch je úbytok výkonu cca 8%, po 25 rokoch cca 20%