Jak funguje elektrárna
Základní součástkou pro výrobu fotovoltaických elektráren, které máme možnost vídat na střechách domů, na polích a řadě dalších míst, jsou malé fotovoltaické články. Právě spojováním těchto malých černých „čtverečků“ vznikají jednotlivé fotovoltaické panely o požadovaném výkonu, ze kterých je následně sestavena celá fotovoltaická elektrárna.
Právě fotovoltaické články mají na starosti tu nejdůležitější činnost, která se ve fotovoltaické elektrárně odehrává. Jejich prostřednictvím dochází k přeměně energie slunečního záření na energii elektrickou. Aby bylo možné tento jev vysvětlit, budeme se muset lehce ponořit do problematiky konstrukce článků.
Fotovoltaický článek je polovodičová součástka, která se skládá obvykle z křemíkové destičky (vodivost typu P), na kterou je nanesena vrstva jiného polovodiče, který má naopak charakteristiky vodivosti typu N. Mezi těmito složkami se nachází P-N přechod. Při dopadu slunečního záření na plochu fotovoltaického článku dochází uvnitř článku k fotoelektrickému jevu, při kterém se z materiálu polovodiče uvolňují elektrony. Při uvolňování elektronů vzniká na P-N přechodu elektrické napětí o určité velikosti. U křemíkových článků je hodnota napětí přibližně 0,5V.
Aby z jednotlivých článků vznikl fotovoltaický panel o požadovaném výkonu, je nutné určitý počet článků navzájem správně pospojovat. Konkrétní počet článků v jednotlivém panelu, a tedy i celkový výkon fotovoltaického panelu a jeho rozměry záleží na daném výrobci. Velikost jednoho fotovoltaického panelu však obvykle nepřekračuje 2 m2 a hodnota špičkového výkonu pro jeden m2 sepohybuje od 100 do 200 Wp.
Součástí hotových fotovoltaických systémů je také celá řada dalších součástek, jako jsou například střídače, pojistky apod. Použití střídačů zajišťuje přeměnu vyrobených stejnosměrných hodnot elektrických veličin na požadované střídavé hodnoty.
