Fotovoltaika: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
požadavky na doplnění zdrojů. Na trhu jsou střídače s účinností 98%, tj. ztráty by neměli být 4-12%. mažu reklamu z referencí |
m řádková verze {{Commonscat}}; kosmetické úpravy |
||
Řádek 1:
{{neověřeno}}
[[Soubor:Nellis AFB Solar panels.jpg|thumb|[[Solární elektrárna]] Nellis
[[Soubor:Solarní (fotovoltaická) elektrárna v České Skalici (okres Náchod).jpg|thumb|Solární elektrárna v [[Česká Skalice|České Skalici]] o výkonu 2800 kW ve špičce]]
'''Fotovoltaika''' je metoda přímé přeměny [[sluneční záření|slunečního záření]] na [[elektřina|elektřinu]] ([[stejnosměrný proud]]) s využitím fotoelektrického jevu na velkoplošných polovodičových [[fotodioda|fotodiodách]]. Jednotlivé diody se nazývají [[Fotovoltaický článek|fotovoltaické články]] a jsou obvykle spojovány do větších celků - fotovoltaických panelů. Samotné články jsou dvojího typu - krystalické nebo tenkovrstvé. Krystalické články jsou vytvořeny na tenkých deskách polovodičového materiálu, tenkovrstvé články jsou přímo nanášeny na sklo nebo jinou podložku. V krystalických technologiích převažuje křemík, a to monokrystalický nebo multikrystalický, jiné materiály jsou používány pouze ve speciálních aplikacích. Tenkovrstvých technologií je celá řada, například [[amorfní křemík]] a [[mikrokrystalický křemík]], jejichž kombinace se nazývá tandem, dále [[telurid kadmia]] a [[CIGS]] sloučeniny. Díky rostoucímu zájmu o [[obnovitelný zdroj energie|obnovitelné zdroje]] energie a dotacím se výroba fotovoltaických panelů a systémů v poslední době značně zdokonalila.<ref name="German PV market">[http://www.solarbuzz.com/FastFactsGermany.htm German PV market]</ref><ref>[http://www.renewableenergyaccess.com/rea/news/story?id=47861 BP Solar to Expand Its Solar Cell Plants in Spain and India]</ref><ref>[http://www.technologyreview.com/read_article.aspx?id=17025&ch=biztech Large-Scale, Cheap Solar Electricity]</ref>
Řádek 15:
Za normálních okolností jsou elektrony v polovodičovém materiálu pevně vázány k atomům krystalové mřížky, materiál je nevodivý. Například každý atom křemíku má čtyři valenční elektrony. Přidáním velmi malého množství prvku s větším počtem valenčních elektronů (donor) se vytvoří oblast s vodivostí typu N, v níž se vyskytují volné elektrony, které mohou přenášet elektrický náboj. Naopak příměs prvku s menším počtem elektronů vytvoří oblast s vodivostí typu P, v níž se krystalovou mřížkou pohybují "díry" - místa, kde chybí elektron. Při zachycení fotonu o dostatečné energii (odpovídající vlnové délce) v polovodičovém materiálu vznikne jeden pár elektron-díra. Je-li vnější obvod uzavřen, pohybují se tyto nositele náboje opačným směrem, elektrony k záporné elektrodě, díry ke kladné.
Solární články vyžadují ochranu před vlivy prostředí, proto se umísťují mezi ochranné vrstvy, obvykle sklo a plastovou fólii, ale používají se i dvě skla nebo jiné
=== Moderní technologie ===
[[Soubor:Gleisdorf.Solarbaum.jpg|thumb|Fotovoltaický „solární strom“
V současné době se vyvíjí takzvaná třetí generace fotovoltaiky. Nosnou myšlenkou této generace fotovoltaiky je zvýšení účinnosti za použití tenkovrstvých technologií, pokud možno při použití netoxických, hojně se vyskytujících materiálů. Zvýšení účinnosti lze dosáhnout obejitím [[Shockleyův-Queisserův limit|Shockleyova-Queisserova]] limitu pro fotovoltaický článek s jedním polovodičovým přechodem použitím struktur s větším počtem P-N přechodů. Teoreticky byly navrženy i jiné principy, dosud se však nepodařilo je experimentálně ověřit. Shockleyův-Queisserův limit definuje maximální účinnost fotovoltaického článku s jedním P-N přechodem. Další možností, jak zvýšit účinnost fotovoltaického článku je modifikace spektra záření dopadajícího na P-N přechod konverzí vysokoenergetických fotonů nebo nízko-energetických fotonů na fotony o energii, která nejlépe odpovídá fyzikálním vlastnostem P-N přechodu.
Řádek 42:
|}
]]
Fotovoltaické systémy rychle rostou ze zanedbatelné úrovně na celkovou světovou kapacitu 139 gigawattů (GW), na konci roku 2013. Celkový výkon všech světových FV článků za kalendářní rok je asi 160 miliard kWh elektřiny. <ref name="epia-2013-market-report">{{cite web |url=http://www.epia.org/news/publications/ |title=Market Report 2013 (02) |work=EPIA-publications |publisher=European Photovoltaic Industry Association |date=March 2014 |archiveurl=http://www.webcitation.org/6OZUAnCzU |archivedate=4 April 2014 |deadurl=no}}</ref> <ref name="epia-2013">{{cite web |url=http://www.epia.org/news/publications/ |title=Global Market Outlook for Photovoltaics 2013-2017 |author=European Photovoltaic Industry Association |year=2013}}</ref> To je dostatečné na pokrytí ročních potřeb 40 milionů domácností ve světě a představuje to 0,85 procent celosvětové poptávky po elektřině. Více než 100 zemí využívat solární fotovoltaické články. <ref name="iea-pvps-snapshot-1992-2013"
Zpráva Evropské asociace fotovoltaického průmyslu (EPIA) z roku 2014 odhaduje, že globální instalace panelů v roce 2014 vzroste o 35 až o 52 GW . O Číně se předpokládá, že se v roce 2016 ujme od Německa vedení
[[Soubor:Vyvoj ceny FV clanku od 1977.svg|náhled|vpravo|Vývoj ceny křemíkových solárních panelů od roku 1977 v amerických dolarech na watt]]
Scénař EPIA a [[
Cena fotovoltaiky se díky neustálému vývoji technologií a masivní výrobě neustále snižuje (viz i graf vpravo).<ref>Richard M. Swanson. Photovoltaics Power Up, ''Science'', Vol. 324, 15 May 2009, p. 891.</ref>
▲Cena fotovoltaiky se díky neustálému vývoji technologií a masivní výrobě neustále snižuje (viz i graf vpravo).<ref>Richard M. Swanson. Photovoltaics Power Up, ''Science'', Vol. 324, 15 May 2009, p. 891.</ref> Díky finančním pobídkám, dotacím a výhodným tarifním podmínkám pro energii z fotovoltaiky dochází v mnoha zemích k prudkému nárůstu instalací.
== Výhody ==
* Množství sluneční energie dopadající na zemský povrch je tak obrovské, že by současnou spotřebu pokrylo 6000 krát - na zemský povrch dopadá 89 petawatů přičemž naše spotřeba činí 15 terawatů.<ref name="Smil">[http://www.oecd.org/dataoecd/52/25/36760950.pdf#search=%22worldwide%20consumption%20of%20energy%2013%20TW%20smil%22 Vaclav Smil - Energy at the Crossroads]</ref>. Solární energie má také nejvyšší hustotu výkonu (celosvětový průměr je 170 W/m<sup>2</sup>) ze všech známých zdrojů obnovitelné energie.<ref name="Smil" />
* Během výroby elektrické energie fotovoltaický systém neznečišťuje životní prostředí. Znečištění během výroby a likvidace zařízení se dá udržet pod kontrolou za použití již známých metod likvidace [[elektroodpad]]u. Také se pracuje na vývoji technologií na recyklaci zařízení po skončení jejich užitečného života.<ref>[http://www.nrel.gov/ncpv/thin_film/docs/environmental_aspects_of_pv_power_systems_iea_workshop.pdf Environmental Aspects of PV Power Systems]</ref>
* Fotovoltaické systémy vyžadují minimální údržbu po jejich nainstalování. Provozní náklady jsou tudíž extrémně nízké ve srovnání s existujícími technologiemi, náklady na vybudování těchto systémů ale nejsou triviální.{{Doplňte zdroj}}
Řádek 60 ⟶ 59:
== Nevýhody ==
* Instalace fotovoltaických systémů je velmi drahá.{{Fakt/dne|20140812084804}}
* Nainstalovaný systém nelze přemístit pokud se majitel objektu odstěhuje.{{Fakt/dne|20140812084804}} To bylo ve Spojených státech vyřešeno patřičnou daňovou legislativou. Nebo nejsou instalováno pomocí zemních vrutů, které je možné převrtat kamkoli.<ref>[http://www.cityofberkeley.info/ContentDisplay.aspx?id=26580 Berkeley FIRST] retrieved 4 February 2009</ref>
* Elektrická energie generovaná fotovoltaickými systémy je drahá ve srovnání s cenou energie z jiných zdrojů.{{Fakt/dne|20140812084804}}
Řádek 70 ⟶ 69:
== Odkazy ==
=== Související články ===
Řádek 84 ⟶ 82:
=== Externí odkazy ===
* {{Commonscat|Photovoltaics}}
* {{Wikiverzita|kurs=Fotovoltaika}}
* [http://www.overstream.net/view.php?oid=uou7u2a3lstx Here Comes the Sun], dokument o rozmachu fotovoltaiky v sektoru solární energetiky (48 minut, anglicky s českými titulky)
|