32 – Fotovoltaické články

Úvod

Energii, vyrobené sluncem, se říká solární energie. Vzniká v nukleárních reakcích, které se odehrávají v celém slunci. Tato energie putuje k Zemi ve formě světla. Fotovoltaické (FV) články, neboli solární články, přeměňují světelnou energii na elektrickou energii, kterou můžeme využít k pohánění kalkulaček, aut nebo dokonce satelitů. Fotovoltaický článek je obvykle vyroben z polovodivého materiálu, jako je například silikon. Když světlo zasáhne takovýto článek, poskytne dostatek energie k tomu, aby skrze něj prošly elektrony, což vyrobí elektrický proud. Jeden fotovoltaický článek je zhruba velikosti nehtu a vyrábí při zasažení světlem velmi malý proud. Předměty, které potřebují větší proud, aby fungovaly, mohou být poháněny tak, že spojíme velké množství fotovoltaických článků dohromady.

V první části tohoto pokusu budete měřit proud a napětí, vyrobené fotovoltaickým článkem poté, co byl vystaven slunečnímu světlu. Za pomoci vztahu  P = V · I  vypočítáte výkon článku.

Vypočítáte také účinnost fotovoltaického článku, pokud jde o převádění energie ze slunce na elektrickou energii.

Ve druhé části pokusu budete zkoumat vztah mezi vlnovou délkou světla, které zasahuje fotovoltaický článek, a výkonem.

Úkoly

• Použijte ampérmetr ke změření výsledného proudu.
• Použijte voltmetr ke změření výsledného napětí.
• Použijte čidlo intenzity světla ke změření intenzity světla.
• Vypočítejte výkon.
• Vypočítejte účinnost.
• Zjistěte, jaký je vztah mezi vlnovou délkou světla a výkonem.

Použité senzory

• Ampérmetr Vernier DCP-BTA nebo Vernier HCS-BTA
• Voltmetr Vernier VP-BTA, Vernier DVP-BTA nebo Vernier 30V-BTA

Anglický podrobný návod

• https://www.vernier.com/experiments/ESV/32/?o=photovoltaic_cells.pdf