Jak funguje fotovoltaický panel?

Fotovoltaická elektrárna je fenoménem dnešní doby a řada bytových domů již přistoupila k realizace vlastní FVE, což kromě jiného přináší velké finanční úspory za spotřebovanou elektřinu. Základním prvkem FVE je fotovoltaický panel (také nazýván jako solární panel). Jakým způsobem se sluneční paprsek přemění na elektrickou energii? A co se s vytvořenou energií děje dále?

Z čeho je solární panel složen?

Fotovoltaický panel je složen z mnoha jednotlivých fotovoltaických článků, které jsou umístěny na povrchu panelu. Tyto fotovoltaické články jsou vyrobeny z polovodičových materiálů, jako je křemík. Křemíkové články jsou ideální pro tento účel, protože mají výbornou schopnost absorbovat sluneční světlo. Každý článek je tvořen dvěma vrstvami křemíku – jedna je „n-dopovaná“ (negativně nabita) a druhá „p-dopovaná“ (pozitivně nabita).

Přeměna slunečního světla na elektřinu

Když sluneční paprsek dopadne na fotovoltaický panel, světelná energie (foton) interaguje s atomy křemíku. Tímto procesem foton dodá energii elektronům v atomu a umožní jim uniknout z pásma valenčních elektronů do pásma vodivosti. Tímto nárazem fotonů na elektrony se elektrony samy stávají energií. Tento jev se nazývá fotovoltaický jev.

Výroba elektrického proudu

Když jsou elektrony uvolněny, vytvoří elektrický napětí. Elektrický obvod, který je připojen k fotovoltaickému panelu, umožňuje kontrolu a vedení tohoto vytvořeného elektrického napětí. Elektrony, které byly uvolněny slunečním světlem, putují obvodem a vytvářejí elektrický proud. Tento proud může být využit pro napájení elektrických zařízení v domácnosti, což snižuje spotřebu elektřiny z běžných energetických zdrojů.

Akumulace elektrické energie

V případě, že fotovoltaický panel vyprodukuje více elektřiny, než je v daném okamžiku spotřebováno, může přebytečná elektřina být uložena v bateriích. Jejich pořízení sice zvyšuje počáteční investici, ovšem v celkovém důsledku se díky akumulaci energie do baterií zvyšují úspory až o desítky procent. Alternativně může být přebytečná elektřina dodána do elektrické sítě, kde je distribuována ostatním uživatelům. Tím se majitel fotovoltaického panelu stává producentem elektřiny a může dokonce získat finanční kompenzaci za energii, kterou dodává zpět do sítě.