fotovoltaiky

Fotovoltaika je oblast energetiky a elektrotechniky, která mění sluneční záření na elektrickou energii přímo, prostřednictvím fotovoltaických buněk. Nejrozšířenější jsou křemíkové články; menší podíl tvoří tenké vrstvy, například CdTe nebo CIGS. Fotovoltaické systémy se liší od systémů pro ohřev vody a od konvenční elektrárny.

Princip fungování spočívá ve fotovoltaickém efektu: při osvětlení vzniká v PN spoji elektrický proud, protože excitované elektron a odpadní díra se pohybují v různých směrech. Moduly sestávají z mnoha článků; napětí i proud se upravují v zapojení do série a paralelně. Pro dodávku do sítě se používá střídavý proud a invertor; systémy mohou zahrnovat baterie a řízení výkonu.

Mezi hlavní technologie patří monokrystalický a polykrystalický křemík, tenké vrstvy amorfního křemíku, CdTe a CIGS, a průlomové perovskitové materiály. V praxi se vyvažuje cena, účinnost a dlouhodobá odolnost. Komerční moduly dnes dosahují efektivity v rozmezí přibližně 15–22 procent.

Instalace fotovoltaických systémů probíhá na střechách domů, fasádách, v zemědělství i na velkých pozemních blocích. Významnou část tvoří komerční a administrativní objekty a provozovatelé energetické infrastruktury. Náklady na elektřinu z fotovoltaiky postupně klesají díky pokroku ve výrobě, zlepšení techniky a širší politické podpoře.

Mezi výhody patří obnovitelnost, nízce uhlíková produkce během provozu a modularita. Omezují je počasí a prostorové nároky, životní cyklus a recyklace materiálů, a integrace do sítě. V budoucnu se očekává vyšší účinnost, rozšíření skladování energie a snazší instalace.