Jak funguje solární panel

Panel nemá žádnou pohyblivou část, nic v něm nehoří a nic se netočí. Světlo dopadne na křemík a vyrazí z něj elektrony. To je celý princip a je mu skoro sedmdesát let.

Praktické důsledky jsou ale méně samozřejmé, než se zdá — a právě ty rozhodují o tom, jak soustavu postavit.

Monokrystalické panely podle hodnocení

Hodnocení a ceny včetně DPH pocházejí ze srovnávače Heureka.cz a aktualizují se průběžně. Odkazy se otevírají v novém okně.

Co se děje v článku

Křemíkový článek má dvě vrstvy s různou příměsí — jedna má elektronů přebytek, druhá nedostatek. Na jejich rozhraní vznikne elektrické pole.

Když foton dopadne na křemík a předá elektronu dost energie, elektron se uvolní. Pole ho vytlačí na jednu stranu, díru po něm na druhou. Rozdíl nábojů na obou stranách je napětí — a když obě strany propojíte, poteče proud.

Jeden článek dá kolem 0,5 až 0,6 voltu bez ohledu na velikost. Velikost článku ovlivňuje proud. Panel je série článků: 36 článků dá kolem 21 V naprázdno, 72 článků kolem 42 V. Proto se panely rozlišují podle počtu článků a proto má panel „12 V" právě těch 36.

Proč stejnosměrný a co s tím

Panel dává stejnosměrný proud a s kolísavým napětím podle toho, kolik zrovna svítí. Skoro nic v domácnosti to takhle nespotřebuje. Proto ke každé soustavě patří ještě aspoň jeden článek:

Regulátor převede kolísavý výstup panelu na napětí vhodné k nabíjení baterie a hlídá, aby se baterie nepřebila.

Měnič udělá ze stejnosměrných 12, 24 nebo 48 V střídavých 230 V.

Topná patrona je výjimka. Té je jedno, jaký proud dostane, a proto je ohřev vody nejjednodušší způsob, jak přebytky využít.

Proč výkon klesá s teplotou

Tohle je nejméně intuitivní vlastnost fotovoltaiky: panel je v horku slabší, ne silnější.

Se stoupající teplotou křemíku klesá napětí článku. Proud mírně roste, ale méně, než napětí klesá — výsledkem je pokles výkonu zhruba o 0,3 až 0,45 procenta na každý stupeň nad 25 °C.

Prakticky: panel na střeše má v horkém dni 60 až 70 °C, tedy ztrátu deset až dvacet procent. Ten samý panel dá v mrazivém, ale jasném únorovém dni na jednotku dopadajícího světla víc.

Proto se panely montují s odvětranou mezerou pod rámem a ne napevno na tmavou plochu.

Co panel dostane a co odevzdá

Na metr čtvereční u nás dopadne za jasného poledne kolem 1 000 W. Panel s účinností 21 % z toho udělá zhruba 210 W na metr čtvereční — víc ne, protože článek dokáže využít jen část spektra a zbytek se změní v teplo.

Roční bilance v českých podmínkách vychází na 950 až 1 100 kWh z instalovaného kilowattpeaku, rozloženo velmi nerovnoměrně: prosinec dá zhruba desetinu června.

A panel vyrábí i pod mrakem — z rozptýleného světla zhruba patnáct procent. Majitelé to zmiňují jako příjemné zjištění: baterie na chatě se dobíjí i v zataženém týdnu, jen pomaleji.

Proč to celé nefunguje samo

Nejčastější omyl je, že panel na střeše znamená elektřinu při výpadku sítě. Běžný síťový měnič se při výpadku vypne — jednak proto, že nemá podle čeho se synchronizovat, jednak proto, aby neposílal proud do sítě, na které někdo pracuje.

Zálohu při výpadku dá jen soustava s baterií a měničem, který to umí. Rozdíl mezi typy měničů rozebírá článek o solárních měničích, hotová řešení pak ostrovní elektrárny.

Solární panely — širší nabídka

Hodnocení a ceny včetně DPH pocházejí ze srovnávače Heureka.cz a aktualizují se průběžně. Odkazy se otevírají v novém okně.

Časté otázky

Jak funguje fotovoltaický panel? Světlo uvolní v křemíkovém článku elektrony, vnitřní elektrické pole je rozdělí na dvě strany a vznikne napětí. Po propojení teče stejnosměrný proud.

Kolik voltů dá jeden článek? Kolem 0,5 až 0,6 V bez ohledu na velikost. Velikost článku ovlivňuje proud, ne napětí.

Proč panel v horku vyrábí méně? S teplotou klesá napětí článku. Nad 25 °C ubývá zhruba 0,3 až 0,45 % výkonu na každý stupeň.

Funguje fotovoltaika při výpadku proudu? Běžný síťový měnič se při výpadku vypne. Zálohu dá jen soustava s baterií a měničem, který to umí.

Vyrábí panel v zimě? Ano, a za jasného mrazu je dokonce účinnější. Vyrobí ale málo, protože slunce svítí krátce a nízko — prosinec dá desetinu června.