70 let solární energie: od kalkulaček po kosmické mise

Přeměna slunečního záření na elektrickou energii, známá jako fotovoltaika, představuje technologii, která zásadně proměnila využívání obnovitelných zdrojů. Od prvního křemíkového fotovoltaického článku, který byl představen v roce 1954, se tato technologie neustále vyvíjí a zdokonaluje.

Od střešních instalací k vesmírným misím: příběh solárních panelů

Počátky solární energie

Solární panely, jak je známe dnes, mají kořeny sahající více než století do minulosti. První zařízení, které můžeme považovat za prapředka dnešních solárních elektráren, bylo instalováno na střechu již na počátku 20. století. Tyto rané systémy byly z hlediska dnešních standardů velmi jednoduché a jejich schopnost přeměnit sluneční světlo na elektřinu byla minimální.

Revoluční moment nastal v roce 1954 s uvedením prvního křemíkového fotovoltaického článku, který dosáhl účinnosti šesti procent. Ačkoli moderní panely dosahují mnohem vyšší účinnosti, tento první úspěch znamenal významný posun vpřed v oblasti využití solární energie.

Průlom ve vesmírných aplikacích

Solární technologie se zásadně prosadila ve vesmírném výzkumu ve druhé polovině 20. století. Klíčovým milníkem bylo využití solárních panelů na první umělé družici. Konkrétně, v roce 1958 byly solární panely použity na družici Vanguard I, což byla iniciativa, jež ukázala potenciál solární energie v extrémních podmínkách kosmického prostředí. Tento krok nejenže předvedl možnosti fotovoltaických technologií, ale také zahájil éru jejich využívání v kosmickém průzkumu.

Fotovoltaika jako standardní řešení pro kosmické mise

Od představení fotovoltaických článků na Vanguard I se staly solární panely standardem pro dodávku energie kosmickým družicím a sondám. Díky své schopnosti poskytovat spolehlivou energii bez potřeby intenzivní údržby jsou ideální pro dlouhodobé vesmírné mise. Solární technologie dnes hraje zásadní roli nejen při běžném provozu satelitů, ale i ve vědeckých misích zaměřených na průzkum vzdálených planet a jejich měsíců.


4 klíčové milníky, které prostě nesmíte přehlédnout

                 

• Více než sto let zpět byly první pokusy o využití sluneční energie na střechách budov, avšak s minimální účinností.
  
  
  Průlom s fotovoltaickým článkem:

• V roce 1954 byl představen revoluční křemíkový fotovoltaický článek s účinností 6 %, což výrazně předčilo všechny předchozí technologie.
  
  
  Vesmírná éra fotovoltaiky:

• Fotovoltaické technologie zaznamenaly v roce 1958 zásadní úspěch, kdy byly použity na palubě družice Vanguard I, což představovalo první využití solárních článků mimo Zemi.
  
  
  Pokrok ve 20. století:

• Rozvoj v oblasti fotovoltaiky pokračoval, když v 60. letech dosáhly panely účinnosti nad 10 %, což napomáhalo dalším inovacím a zvyšování účinnosti.
  
  
  
  Historie před křemíkovou érou:
  
  V prvních dnech fotovoltaického výzkumu (1883) byly solární články založené na selenu s účinností pod jedno procento. Křemíkové články se objevily až v roce 1940, ale jejich účinnost byla stále velmi nízká.
  
  
  Vývoj od experimentů k praktickému využití:

• Zatímco rané experimenty s fotovoltaikou byly více teoretické povahy, průlom v Bellových laboratořích ve 40. letech minulého století položil základy pro praktické využití této technologie.
  
  
  Růst účinnosti a aplikace:

• Od skromných začátků se účinnost solárních panelů dramaticky zvýšila a dnes dosahuje více než 20 %, což otevírá nové možnosti pro širší aplikaci solární energie v domácnostech i průmyslu.

Pojďme se mrknout, jak je na tom Evropa teď

Evropa je na prahu významného pokroku v technologii solárních panelů, což slibuje nejen zvýšení účinnosti, ale i posílení energetické nezávislosti kontinentu. Rozvoj nových fotovoltaických technologií nabízí zajímavé perspektivy pro budoucnost obnovitelných zdrojů energie.

Zvyšování účinnosti solárních panelů

Hlavním cílem současného vývoje v oblasti solární energetiky je maximální zvýšení účinnosti přeměny slunečního záření na elektrickou energii. Evropská unie intenzivně investuje do výzkumu a vývoje nových technologií, což se projevuje zřízením tří pilotních výrobních linek, které se zaměřují na inovace v celém výrobním cyklu solárních panelů.

Nové technologie v praxi

V rámci těchto inovačních snah vznikají panele, které jsou schopné přeměnit více než 26 % sluneční energie na elektřinu. Tyto pokročilé fotovoltaické systémy, někdy přezdívané jako "fotovoltaické ferrari", představují vrchol současných technologických dosažení. 

Český příspěvek a mezinárodní spolupráce

Projekt také zahrnuje významnou českou účast, přičemž tým z Fyzikálního ústavu Akademie věd se podílí na klíčových aspektech výzkumu. Díky spolupráci s norskými vodními elektrárnami, které dodávají energii pro výrobu těchto panelů, se navíc podaří minimalizovat uhlíkovou stopu celého výrobního procesu.

Budoucnost účinnosti solárních panelů

Potenciál pro další zvyšování účinnosti solárních panelů je stále obrovský. Odborníci předpokládají, že budoucí technologie umožní dosáhnout účinnosti 30 % a více. To by znamenalo revoluci v oblasti využití sluneční energie, což by mohlo mít významné dopady na snižování energetické závislosti a ochranu životního prostředí.


Na závěr ještě několik zajímavostí

• Populární solární kalkulačky: tato zařízení si rychle získaly globální popularitu díky schopnosti využívat solární energii, ačkoliv mnohé z nich ve skutečnosti fungovaly na baterie, což bylo ekonomičtější.
• Rozšiřování využití solárních panelů: úspěch solárních kalkulaček vedl k širšímu používání solárních panelů pro energii v odlehlých lokalitách, včetně horských chat či ropných plošin.
• Solární panely ve vesmíru: Solární technologie se rozšířila od pozemního využití k napájení kosmických družic a orbitálních stanic jako je ISS, které solární panely zásobují energií potřebnou pro běžný provoz i nezbytné manévry.
• Historie solárních panelů na kosmických stanicích: První vesmírné stanice jako americký Skylab a sovětské Saljuty spoléhaly na solární energii pro svůj dlouhodobý provoz.
• Údržba solárních panelů ve vesmíru: Solární technologie na Mezinárodní vesmírné stanici (ISS) je pravidelně obměňována, což je složitější než údržba pozemních solárních elektráren.
• Vývoj solární technologie: Technologický vývoj solárních panelů sahal od jednoduchých aplikací až po komplexní systémy, jako jsou solárně napájená vozidla pro průzkum Marsu a Měsíce, ukazujíc na rychlý pokrok a adaptabilitu solárních technologií.

 Zdroj: obnovitelne.cz, wikipedia.com, eia.gov