História: Francúzsky fyzik Edmond Becquerel ako prvý popísal fotovoltaický jav v roku 1839.Hoci len 19-ročný, zistil že určité materiály generovali malé množstvo elektrického prúdu, keď boli vystavené účinkom svetla. Prvé testovania boli vykonané na seléniu, Heinrichom Hertzom v roku 1870.Čoskoro prvé fotovoltaické články dokázali konvertovať svetlo na elektrickú energiu s účinnosťou 1 - 2 percentá. Jeden z najdôležitejších krokov smerom pre komercializáciu fotovoltaiky (ďalej už len FV) sa stal v rokoch 1940 až 1950 keď pomocou Czochralského metódy bol vyvinutý postup pre výrobu veľmi čistého kryštalického kremíka. V roku 1954 sa v Bell Laboratories prvýkrát podarilo na základe Czochralského metódy vyvinúť kryštalický kremíkový fotovoltaický článok so 4 percentnou účinnosťou.
Princíp činnosti: Fotovoltaický efekt je založený na fyzikálnom procese, kde energia obsiahnutá v slnečnom žiarení, rôznych vlnových dĺžok, dopadá na solárny článok a transformuje sa na elektrickú energiu. Zo solárnych článkov (cells ) sa získava jednosmerný prúd a napätie. Jeden solárny článok neposkytuje dostatok energie na to, aby ho bolo možné priamo využiť pre nabíjanie batérii alebo na iné účely. Z tohoto dôvodu sú jednotlivé solárne články montované do väčších celkov - modulov (module) za účelom získania väčšieho výkonu( vyššie napätie sériovo, väčší prúd paralelne) a v prípade rádovo kW el. výkonu sa moduly montujú do veľkých plôch nazývaných pole (Array) solárnych článkov. Z týchto vlastností je potom priamo viditeľná obrovská výhoda solárnych článkov, zostaviť také solárne pole ktoré potrebujeme z hľadiska napäťového (6V DC,12V DC, 24V DC ) alebo prúdového(0.5A DC,1A DC atď.) Napätie, ktoré je generované jednotlivými článkami je závislé na type článku a je to jeho ypická charakteristika.
Typy solárnych článkov: solárne články amorfného typu, kremíkové solárne články, polykryštalické solárne články, gálium arzenidové solárne články a mnohé ďalšie. V závislosti od konštrukcie solárneho článku je daná aj jeho typická účinnosť ktorá sa pohybuje v rozmedzí od 6 do 17 % a v laboratórnych podmienkach boli už ohlásené solárne články s vyššou účinnosťou .Od konštrukcie solárneho článku sa odvíja aj cena solárneho článku .Pre koncového zákazníka je však najpodstatnejší údaj koľko Sk stojí 1 W el. energie bez ohľadu na jeho účinnosť .V prípade že spotrebiteľ je obmedzený veľkosťou plochy ( napr. veľkosť plochy na prístroji), na získanie dostatočného množstva el. energie, musí hľadať solárne články s čo najvyššou účinnosťou. Na druhej strane, ak spotrebiteľ potrebuje články ľahké, nerozbitné a pružné, rozhodne sa určite ináč ako v predchádzajúcom prípade.
Čo všetko potrebujeme na prevádzkovanie 12 V jednoduchého solárneho systému: Solárny modul s výstupným napätím 12V DC a požadovaným výkonom, regulátor 12V, odpojovač batérie, akumulátor pre solárne aplikácie (s dostatočnou kapacitou), 12 V DC rozvod el. energie a konektory na pripojenie spotrebičov. Čo je to regulátor 12 V a na čo slúži: V predchádzajúcej časti bolo spomenuté, že každý solárny článok generuje nejaké napätie. Toto napätie je silne závislé od osvetlenia .Napr. pre solárne články amorfného typu je toto napätie od 1,5 V (keď je zamračené) do 2,2 V DC (keď je jasno).To je len jeden článok. Keď napr. zapojíme do série 10 takýchto článkov napätie bude kolísať od 15 do 22V DC. Týchto 15 V DC by vyhovovalo avšak 22 V DC je pre 12 V batériu už príliš veľa a batéria by bola prebíjaná. Z tohoto dôvodu je v solárnom systéme regulátor, ktorý zabezpečí optimálne podmienky pre nabíjanie batérie.
Čo je to odpojovač batérie a na čo slúži: Pri používaní osvetlenia a sledovaní televízneho programu by sa určite stalo, že sa zabudne sledovať, či batéria nie je príliš vybitá. Aby takáto situácia nenastala pomocná elektronika zabezpečí sledovanie stavu nabitia(lepšie povedané vybitia) batérie. Tým chráni spotrebiče pred poškodením nízkym napätím, ale hlavne chráni batériu pred nadmerným vybitím a tým predlžuje životnosť samotnej batérie. Čo je to akumulátor pre solárne aplikácie: Je to akumulátor zvlášť určený pre solárne systémy z veľmi nízkymi hodnotami samovybíjania. Bežná autobatéria nie je vhodná práve kvôli vysokým hodnotám samovybíjania (aj keď v niektorých núdzových prípadoch môže byť tiež použitá).Energiu ktorú solárny modul zachytí spotrebuje z veľkej časti potom autobatéria.
Nezmeškajte takéto články!
Páčia sa Vám naše články? Nezmeškajte už ani jeden z nich!
Nemusíte sa o nič starať, my zabezpečíme doručenie až k Vám.