Fotovoltaický článek

1. Fotovoltaický článek Tereza Lukáčová 8.A MT blok

2. Fotoefekt • Fyzikální jev, při němž jsou elektrony uvolňovány z látky (nejčastěji z kovu) v důsledku absorbce elektromag. záření (např. RTG záření nebo viditelné světlo) E = h. f = m. c2 , E je energie fotonu, f jeho prekvence a h Planckova konstanta E = Wv + ½ me. v2,Wv je výstupní práce elektronuz kovu • Pokud jev probíhá na povrchu látky, tzn. působením vnějšího elektromagnetického záření se elektrony uvolňují do okolí látky, hovoří se o vnějším fotoelektrickém jevu. (obr.) • Fotoelektrický jev však může probíhat i uvnitř látky, kdy uvolněné elektrony látku neopouští, ale zůstávají v ní jako vodivostní elektrony. V takovém případě se hovoří o vnitřním fotoelektrickém jevu.

3. Princip fotovoltaického článku • Fotovoltaický článek je velkoplošná polovodičová součástka schopná přeměňovat světlo na elektrickou energii. Využívá při tom fotoefekt. • V polovodičích lze snadno uvolnit elektrony vlivem slunečního záření a pomocí  p-n přechodu (spojení dvou typů polovodičů) vytvořit v okolí tohoto p-n přechodu elektrický potenciál (napětí). Vzniklé napětí je následně zdrojem elektrického proudu (viz schéma).

4. Dopadem světla na solární článek se uvolní z polovodiče některé elektrony. Tyto volné elektrony a také vzniklé elektronové díry se el. polem oddělí, takže v horní vrstvě křemíkové destičky vznikne přebytek elektronů a ve spodní části naopak jejich nedostatek • Propojením horní a spodní části článku přes spotřebič se přebytek a nedostatek elektronů začne pohybem nosičů náboje vyrovnávat, a tím vznikne elektrický proud. • Tok elektronů, čili velikost proudu procházejícího elektrickým obvodem, je ovšem přímo úměrný množství dopadajícího světla.

5. Účinnost fotovoltaických článků • Energie fotonu, která překračuje potřebnou hranici pro výrobu elektřiny, se mění v teplo. Ve fotovoltaickém článku tak lze na elektřinu přeměnit teoreticky maximálně padesát procent dopadajícího světla. • Prakticky se dosahuje účinnosti asi 15% u průmyslově vyráběných článků. U experimentálních laboratorně vyráběných článků se dosahuje účinnosti až třicet procent. • Cena článků se pohybuje zhruba od 7 000 Kč do 25 000 Kč, podle velikosti.

6. Fotovoltaická elktrárna v Protivíně • lokalita- Jižní Čechy • výkon- 3,5 MW • největší v ČR

7. Fotovoltaická elektrárna v Habřině • lokalita- okolí Úštěku • výkon- 500 000 kWh (odpovídá spotřebe zhruba 300 osob)

8. Použité zdroje: • www.wikipedie.cz • http://www.igb.cz/princip-fotovoltaickeho-systemu.php • http://www.mediafax.cz/ekonomika/2856222-V-Protivine-spustili-nejvetsi-slunecni-elektrarnu-v-CR • http://litomericky.denik.cz/zpravy_region/20070803fotovol0308.html