Proces fotovoltaiky zahŕňa uvoľňovanie fotónov zo solárneho panelu, ktoré z atómov vyrážajú elektróny a vytvárajú elektrický prúd. Fotovoltický článok sa skladá z niekoľkých vrstiev materiálov, ktoré sú navrhnuté tak, aby absorbovali čo najviac slnečného svetla. Kremík je jedným z najčastejšie používaných materiálov, pretože má schopnosť absorbovať fotóny a vytvárať elektrický náboj. Keď fotóny dopadnú na vrstvu kremíka, uvoľnia elektróny, ktoré sú zachytené elektrickým poľom vytvoreným panelom. Elektrické pole núti elektróny prúdiť jedným smerom, čím sa vytvára jednosmerný elektrický prúd (DC). Na zmenu jednosmerného prúdu (DC) na striedavý prúd (AC), ktorý sa používa na napájanie elektrických zariadení, sa potom používa menič. Účinnosť fotovoltaického systému závisí od niekoľkých faktorov vrátane uhla, trvania slnečného žiarenia a množstva slnečného svetla, ktoré panel prijíma. Celkovo je fotovoltika čistým a udržateľným spôsobom výroby elektrickej energie a má obrovský potenciál znížiť uhlíkovú stopu a jej vplyv na životné prostredie.

Výhody a nevýhody fotovoltaickej energie

Ďalšou významnou výhodou fotovoltaickej energie je jej spoľahlivosť. Po inštalácii si fotovoltaické systémy vyžadujú minimálnu údržbu a môžu vydržať desaťročia, čo z nich robí zdroj energie s dlhodobou udržateľnosťou. Okrem toho fotovoltaická technológia zaznamenala v posledných rokoch obrovský pokrok, ktorý viedol k výraznému zníženiu nákladov, čo z nej robí cenovo dostupnú a efektívnu možnosť výroby energie. Fotovoltaická energia má však určité obmedzenia. Jednou z nevýhod fotovoltaickej energie sú jej vysoké počiatočné náklady, ktoré môžu byť významnou prekážkou vstupu pre jednotlivcov alebo podniky, ktoré chcú túto technológiu zaviesť. Účinnosť fotovoltaickej technológie je tiež obmedzená a závisí od poveternostných podmienok, ako je oblačnosť a ročné obdobie. Napokon, výroba fotovoltaických článkov si vyžaduje značné množstvo energie a zdrojov, čo môže mať vplyv na životné prostredie. Napriek týmto obmedzeniam zostáva fotovoltaická energia kľúčovým obnoviteľným zdrojom energie s obrovským potenciálom na uspokojenie globálnych energetických potrieb.

Budúci vývoj fotovoltaickej technológie

Jednou z kľúčových oblastí výskumu v oblasti fotovoltaických technológií je vývoj nových materiálov, ktoré môžu zvýšiť účinnosť solárnych článkov. Jednou zo sľubných oblastí výskumu je použitie perovskitových materiálov, ktoré sú lacné a ľahko sa vyrábajú. Ďalším je vývoj tenkovrstvových solárnych článkov, ktoré vyžadujú menej materiálu, a preto sú lacnejšie na výrobu. Ďalšou oblasťou výskumu je vývoj nových výrobných postupov, ktoré môžu znížiť náklady na solárne fotovoltaické moduly. Jedným z prístupov je použitie výroby “roll-to-roll”, ktorá umožňuje nepretržitú výrobu solárnych článkov a znižuje náklady na materiál. Celkovo sa budúcnosť fotovoltaickej technológie javí ako svetlá, pričom ďalší pokrok v oblasti materiálov, výrobných procesov a konštrukcií systémov pravdepodobne v nasledujúcich rokoch zníži náklady a zvýši účinnosť výroby solárnej energie.