V několika článcích se Vám pokusíme přiblížit tajemství výroby energie pomocí solárních panelů. Začneme podrobným popisem fotovoltaických panelů dle postupu výroby.
Křemíkový solární panel
Solární články jsou tvořeny polovodičovými plátky tenčími než 1 mm. Na spodní straně je plošná průchozí elektroda. Horní elektroda má plošné uspořádání tvaru dlouhých drátků zasahujících do plochy.
Povrch solárního článku je chráněn skleněnou vrstvou sloužící jako antiodrazová vrstva. A tak je zabezpečeno, aby co nejvíce světla vniklo do polovodiče. Antiodrazové vrstvy se většinou tvoří napařením oxidu titanu. Tím získá článek svůj tmavomodrý vzhled.
Jako polovodičový materiál se používá převážně křemík. Jiné polovodičové materiály, např. galium arsenid, kadmiumsulfid, kadmiumtellurid, selenid mědi a india, nebo sirník galia se zatím zkoušejí. Krycí sklo chrání povrch solárních článků i před vlivy prostředí.
Technologie výroby fotovoltaických článků
Technologie tlustých vrstev
Fotovoltaický článek je tvořen velkoplošnou polovodičovou p-n diodou. Tyto články se vyrábějí z křemíkových plátků, ať už z monokrystalického nebo polykrystalického křemíku. V současné době se touto technologií vyrábí více než 85% solárních článků na trhu.
Technologie tenkých vrstev
Fotovoltaický článek je tvořen nosnou plochou (například sklem, textilií ), na které jsou napařené velmi tenké vrstvy amorfního nebo mikrokrystalického křemíku. Množství materiálu, použitého pro výrobu tenkovrstvého článku, je nižší, než u tlustých vrstev, takže články jsou lacinější. Nevýhodou současných tenkovrstvých fotovoltaických článků je nižší účinnost a nižší životnost.
Nekřemíkové technologie
Na rozdíl od předešlých dvou se pro přeměnu světla na elektrickou energii nepoužívá tradiční P-N polovodičkový přechod. Používají se zde různé organické sloučeniny a polymery.
Vzhledem k možnému masovému využití fotovoltaických článků, jejichž výrobní cena by byla podstatně nižší než v současnosti, probíhá také výzkum fotovoltaických článků pracující s jinými fotocitlivými materiály než je křemík. Jednou z možností jsou vodivé polymery.
Výkon fotovoltaického článku
Výkon fotovoltaických článku se udává ve Wp( watt peak- což je špičková hodnota článku). Výkon fotovoltaických článku závisí na intenzitě a úhlu dopadajícího světla, proto se výkon měří při definovaných podmínkách.
Výkonová hustota slunečního záření 1000 W·m-2 , spektrum záření AM1.5, teplota solárního článku 25° Celsia.