Na první pohled je jasné, že fotovoltaické panely v noci z principu nemohou fungovat - nebo alespoň ne dobře. Pravdou totiž je, že během velmi jasných nocí s úplňkem lze na panelech naměřit velmi malé množství výkonu.
Větších výkonů lze dosáhnout jen fyzikálním podvodem, tedy nasvěcováním panelů nějakým zdrojem světla. Jde ovšem o krajně neúčinný proces, který se - navzdory obecnému přesvědčení - zřejmě neděl ani v dobách vysokých výkupních cen z fotovoltaiky.
Hojně medializovaná noční výroba ze solárních elektráren ve Španělsku v objemu dokonce několika gigawatthodin, byla podle dalších vyšetřování kolosální chyba. Chyba daná do značné míry tím, že majitelé fotovoltaiky zjevně vůbec nedbali na to, aby si hlídali, kdy elektřinu do sítě posílají. Na výkupní cenu to nemělo žádný vliv, a tak část například měla na svých měřácích poledne nastavené jako půlnoc.
Existuje ovšem solární panel, která dokáže vyrobit elektřinu, tedy trochu elektřiny, i během bezměsíční noci - pomáhá si ovšem trikem: takový článek dokáže vyrobit elektřinu nejen ze světla, nýbrž i z tepla. Jak v praxi funguje, popsala nedávná práce vědců ze Stanfordovy univerzity.
Pomáhá v noci i ve dne
Základem jejich zařízení je běžný křemíkový článek. Autoři práce ho v podstatě pouze doplnili o jednoduchý termoelektrický generátor. Jde o jednoduché zařízení, které slouží k přímé přeměně tepla v elektřinu.
Tento tepelný stroj má velké výhody v tom, že je levný, jednoduchý, robustní a spolehlivý, protože neobsahuje vůbec žádné pohyblivé součásti. A má také jednu obří nevýhodu: celý proces je velmi málo účinný. Typická účinnost těchto zařízení se pohybuje někde nad pět procent. Což je tak málo, že praktické využití takových zdrojů energie je velmi omezené.
Někteří odborníci ovšem stále chovají naději, že se může podařit najít dostatečně levné, a přitom účinné materiály, díky kterým by se termoelektrické generátory mohly dočkat výrazně většího rozšíření. Nejspíše by samozřejmě mohly sloužit k výrobě elektřiny z tepla, které je „zadarmo", tedy tepla odpadního.
Přesně to je případ i jejich využití ve fotovoltaických panelech. Ty se během dne na slunci pochopitelně zahřívají. To nejen snižuje jejich účinnost, ale teoreticky také dává příležitost termoelektrickým systémům, aby svou měrou přispěly k výrobě elektřiny. Panely jsou totiž teplejší než okolí, a tohoto rozdílu teplot dokáže termoelektrický generátor využít.
Autoři ze Stanfordovy univerzity potvrdili obecně známý a celkem jasný fakt, že tmavé „sluneční panely" se na slunci skutečně dobře zahřívají. Jejich experimentální „duální" panel byl (během měření v říjnu loňského roku) zhruba o 15 °C teplejší než okolí. Výroba panelu se ovšem zvýšila pouze zhruba o 1,3 W na metr čtvereční - tedy o méně než jedno procento. To dobře demonstruje, jak neúčinné jsou dnes termoelektrická zařízení.
(Celý článek naleznete v příštím vydání Technického týdeníku.)