Tušíte, co se vlastně skrývá pod sklem panelu, který vám vyrábí elektřinu? Je to tenoučký plátek polovodiče, často tenčí než milimetr, který ale prošel složitým výrobním procesem. Právě ten rozhoduje o jeho ceně, účinnosti i typicky modré barvě.
Modré srdce panelu
Představte si samotný solární článek. Je to vlastně jen tenoučký polovodičový plátek. Zespodu jej kryje plošná průchozí elektroda, zatímco horní elektroda má podobu jemných, dlouhých drátků, které sbírají vyrobenou energii z celé plochy. Celé toto křehké srdce je samozřejmě nutné ochránit před vlivy prostředí.
K tomu slouží odolné krycí sklo. To však nechrání jen před deštěm a prachem. Na jeho povrchu je napařena speciální antiodrazová vrstva, nejčastěji z oxidu titanu. Právě ta má za úkol zajistit, aby co nejvíce cenného světla proniklo do polovodiče a neodrazilo se pryč. A ano, je to přesně tato vrstva, která dává panelům jejich charakteristický, tmavomodrý vzhled.
Poctivá práce s křemíkem
Jak se ale takový článek vyrobí? V současnosti (dle textu z roku 2009) trh ovládá takzvaná technologie tlustých vrstev. V jejím jádru stojí velkoplošná polovodičová p-n dioda. Pro výrobu se používají klasické křemíkové plátky, ať už nařezané z dokonalého monokrystalického, nebo z cenově dostupnějšího polykrystalického křemíku. Touto metodou se vyrábí drtivá většina (přes 85 %) solárních článků na trhu.
Tenčí, levnější, ale jiný
Vedle toho však existuje i druhý přístup: technologie tenkých vrstev. Tady se žádné plátky neřežou. Místo toho se na nosnou plochu, třebaže na sklo nebo dokonce textilii, napařují tenoučké vrstvy amorfního či mikrokrystalického křemíku.
Výhoda je zřejmá. Spotřebuje se podstatně méně drahocenného materiálu, pročež jsou takové články lacinější. Tento přístup má však i své nevýhody, přinejmenším v současné době, a těmi jsou nižší účinnost a potenciálně i nižší životnost.
Budoucnost bez křemíku?
Výzkum se ale nezastavuje jen u křemíku. Intenzivně se zkouší i zcela jiné, nekřemíkové cesty. Materiály jako galium arsenid, kadmiumsulfid, selenid mědi a india nebo různé organické sloučeniny a vodivé polymery by jednou mohly nabídnout masovou výrobu za zlomek dnešních cen, často s využitím jiných principů než tradičního P-N přechodu.
Ať už je ale panel vyroben jakkoli, jeho výkon se vždy udává ve Wp (Watt peak). To je špičková hodnota, které je článek schopen dosáhnout. Protože výkon dramaticky závisí na intenzitě světla, jeho úhlu, ba i na teplotě, měří se ve striktně definovaných laboratorních podmínkách. Ty jsou: výkonová hustota slunečního záření 1000 W/m², specifické spektrum záření (AM1.5) a teplota samotného článku 25 °C.
Zdroj foto: Pixabay