Fotovoltaický článek je polovodičová součástka schopná přeměňovat světlo na elektrickou energii. Funguje na principu fotovoltaického jevu, který už roku 1839 pozoroval francouzský fyzik Alexandre Becquerel (jeho syn Henri se proslavil objevy z oblasti radioaktivity).
První fotovoltaický článek vyrobil roku 1883 americký vynálezce Charles Fritts. Článek na bázi selenu vykazoval při přeměně světla na elektřinu velmi nízkou efektivitu, ani ne jedno procento.
V roce 1905 fyzik Albert Einstein popsal fotoelektrický jev na základě kvantové fyziky pevných látek. V roce 1922 za to obdržel Nobelovu cenu za fyziku.
Průlom ve vývoji fotovoltaických článků přišel v první polovině 40. let minulého století, kdy zaměstnanec Bellových laboratoří Russell Ohl objevil fotovoltaický jev u křemíku. Tím se otevřela cesta k nahrazení selenu ve článcích mnohem dostupnějším a efektivnějším materiálem. Trvalo nicméně dalších 13 let, než tým vědců Bellových laboratoří vyvinul prakticky použitelný křemíkový článek, jenž měnil světlo na elektřinu se zhruba čtyřprocentní efektivitou. Vynález byl veřejnosti představen koncem dubna 1954. Pro větší názornost panel při prezentaci napájel model ruského kola a radiový přijímač.
Malá účinnost, vysoká cena. Pomohl kosmický program
Kromě malé účinnosti trpěly fotovoltaické články zpočátku také vysokou cenou, která bránila jejich komerčnímu využití. O další vývoj se zasloužil kosmický program, který panely využil k napájení satelitů. První družicí s fotovoltaickými články byl v roce 1958 americký Vanguard I.
Účinnost fotovoltaických článků postupem času rostla. Na počátku 60. let minulého století dosahovaly špičkové články čtrnáctiprocentní efektivity. V polovině 80. let už to bylo kolem 20 procent a dnes dosahuje až 50 procent. Běžná účinnost fotovoltaických článků se pohybuje zhruba mezi 16 až 24 procenty.
Růst účinnosti solárních panelů a jejich snižující se ceny vedou k poklesu nákladů za elektřinu vyráběnou ze slunečního záření. Podle údajů české Aliance pro energetickou soběstačnost stál v roce 1977 jeden watt vyrobený v solárních elektrárnách 77,67 dolaru. V roce 2022 už jeho cena klesla na 0,26 dolaru.
Vývoj jde kupředu
Nejrozšířenější jsou dnes křemíkové fotovoltaické panely. Začínají se ale prosazovat i panely, které místo křemíku využívají jako podklad jiné materiály jako sklo či plast.
V roce 2022 se celosvětová instalovaná fotovoltaická kapacita podle Mezinárodní agentury pro energii (IEA) zvýšila na více než jeden terawatt (TW), čímž pokryla téměř dvě procenta poptávky po elektřině. Po vodních a větrných elektrárnách je fotovoltaika třetím obnovitelným zdrojem energie z hlediska globální kapacity. Globální kapacita fotovoltaických elektráren se do roku 2027 podle nynějších odhadů téměř ztrojnásobí. Kapacita větrných elektráren se téměř zdvojnásobí, zatímco poptávka po biopalivech se do roku 2027 podle aktuálních odhadů zvýší o 22 procent.
Světovou dominanci má Čína
Dominantní zemí v oblasti fotovoltaiky je dlouhodobě Čína, která v roce 2023 investovala více než 130 miliard dolarů do solárního průmyslu. Díky tomu bude v letech 2023 až 2026 podle zprávy společnosti Wood Mackenzie držet přes 80 procent světové výrobní kapacity polysilikonů, modulů a dalších stavebních prvků fotovoltaických panelů. Čína měla podle údajů z dubna 2023 fotovoltaické elektrárny o celkovém výkonu 430 gigawattů (GW), následovaly Spojené státy (142 GW), Japonsko (85 GW), Německo (69 GW) a Indie (68 GW).
V Evropské unii byly loni podle Solární asociace postaveny fotovoltaiky o výkonu 55,9 GW, meziročně tak celounijní výkon solárních elektráren narostl o 27 procent na 263 GW. Mezi státy se stalo premiantem Německo se 14,1 GW nových fotovoltaik. Následuje Španělsko s růstem 8,2 GW, třetí je Itálie s 4,9 GW, čtvrté Polsko s 4,6 GW a páté Nizozemsko s 4,5 GW.
Solární energie v České republice sílí, přesto zaostáváme
V Česku rozvoj solární energie v loňském roce výrazně zrychlil. Loni byly podle dat Solární asociace vybudovány fotovoltaické elektrárny s výkonem 970 megawattů (MW), což je nejvíce za posledních 13 let. V ČR bylo loni zprovozněno rekordních 82.799 nových solárních zdrojů, největší část loňských instalací tvořila zařízení na rodinných domech, namontováno na ně bylo asi 80.000 elektráren s celkovým výkonem 823 MW. Nyní je v České republice připojeno přes 167.000 fotovoltaických elektráren. Na začátku roku 2024 byl v ČR instalovaný výkon fotovoltaických elektráren podle poradenské společnosti EGÚ přibližně 3,6 GW.
Přesto Česko v podílu solárů na celkové výrobě elektřiny nadále zaostává, loni tento podíl činil zhruba čtyři procenta. Ze sousedních států má nižší podíl jen Slovensko s 1,7 procenta. V Německu mají fotovoltaiky podíl na celkové výrobě elektřiny 12,4 procenta, v Polsku devět procent a v Rakousku 4,5 procenta. Mezi premianty v EU patří Nizozemsko s 18 procenty nebo Španělsko s 14,6 procenta.
Klimaticko-energetický plán, který loni v říjnu schválila vláda, počítá s výstavbou nových 10,1 gigawattu (GW) instalovaného výkonu fotovoltaických elektráren připojených do sítě a nových 1,5 GW výkonu větrných elektráren do roku 2030.
Na fotovoltaiku pro svůj dům můžete získat dotaci
Instalace fotovoltaiky na rodinný dům může v Česku stát podle analýzy kolem 400.000 korun, ceny se ale mohou lišit dům od domu. Ministerstvo životního prostředí dotuje instalaci obnovitelných zdrojů energie ze tří hlavních dotačních fondů. Instalace u domácností ministerstvo dotuje prostřednictvím programu Nová zelená úsporám. Od letošního února je možné čerpat na instalaci fotovoltaických panelů bez dílčí podpory na zateplení dotace do 160.000 korun. Žadatelé, kteří zkombinují instalaci fotovoltaiky se zateplením, dostanou navíc bonus 40.000 korun a v součtu tak příspěvek může činit až 200.000 korun.
Sdílet / hodnotit tento článek