Vnitřní fotovoltaika: Solární panely v obýváku?

Vnitřní fotovoltaika, známá také jako vnitřní solární panely, může na první pohled působit jako ze sci-fi filmu. Ovšem tato technologie by mohla mít široké uplatnění v různých oblastech. Funguje na podobném principu jako běžné solární panely, ale místo slunečního světla využívá energii z umělých zdrojů světla. Znamená to, že k výrobě elektřiny pro napájení malých elektrických zařízení budou stačit obyčejné žárovky, LED diody a zářivky.

Konec baterií a nabíječek

Hlavní výhoda spočívá v tom, že již nebudete potřebovat baterie. Zařízení nebudete muset dobíjet, což významně sníží množství odpadu z baterií. To má samozřejmě pozitivní dopad na životní prostředí. Solární panely nepůsobí rušivě a naopak snadno zapadnou do interiéru. Vnitřní fotovoltaiku byste mohli využít pro osobní elektroniku, jako jsou chytré hodinky nebo fitness náramky. Zároveň může sloužit pro chod chytré domácnosti. V průmyslovém sektoru mohou tyto panely napájet senzory pro monitorování strojů, výrobních linek a skladových prostor.

Jak fungují solární panely v interiéru?

Vnitřní solární panely, nazývané také panely IPV (Indoor Photovoltaics), pracují podobně jako klasické solární panely na střechách domů – přeměňují světlo na elektřinu. V srdci solárního panelu se nachází vrstva polovodiče, která absorbuje světlo. Když fotony dopadnou na materiál, uvolní elektrony, které pak mohou proudit v obvodu a vytvářet tak elektrický proud.

Tradiční solární panely jsou navrženy na sluneční světlo. Vnitřní solární panely však využívají spektrum umělého světla k výrobě energie. Díky tomu mohu generovat elektřinu i z běžných žárovek a zářivek.

IEC zavedla pravidla pro FV systémy v interiéru

Normy pro výrobu a testování venkovních solárních článků jsou již jasně definované. Ovšem testování vnitřních solárních panelů je složitější, protože se musí zohlednit různé typy vnitřního osvětlení a jejich umístění. V roce 2023 proto Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC) zavedla nová pravidla pro fotovoltaické systémy pracující s vnitřním osvětlením. Tyto normy obsahují detaily o procesu testování a kalibraci světelných zdrojů, přičemž se specifikace liší podle konkrétního zařízení a typu světelného zdroje. Nové standardy zahrnují kalibrované světelné zdroje odpovídající standardním typům zářivkového světla a studených LED, s barevnou teplotou 5000 K a standardními úrovněmi osvětlení (například 1000 lx, 200 lx, 50 lx). Světelné zdroje jsou posuzovány podle spektrální shody, rovnoměrnosti a časové stability.

Vnitřní solární články mají vyšší účinnost než venkovní

Vnitřní solární články mohou dosáhnout vyšší maximální účinnosti než venkovní solární články. Sluneční spektrum obsahuje různé typy záření, ale fotovoltaická technologie se snaží využít především vrchol spektra. Umělé světelné zdroje mají omezenější spektrum, což minimalizuje tepelné ztráty a umožňuje lepší využití energie fotonů. To vysvětluje, proč mají vnitřní solární články teoreticky vyšší maximální účinnost než jejich venkovní varianty.

Vnitřní solární systémy vs. LED osvětlení

Do roku 2030 se očekává, že LED osvětlení bude tvořit 84 % veškerého prodaného osvětlení. Tento spolehlivý a předvídatelný zdroj světla umožňuje stabilnější napájení vnitřních zařízení fotovoltaikou. Toto solární zařízení navíc snižuje spotřebu jednorázových baterií. Co se týče životnosti, i když venkovní solární panely obvykle vydrží 20 až 30 let, vnitřní fotovoltaika může nabídnout ještě delší životnost, a to zejména díky pokroku v oblasti stability materiálů, jako jsou perovskity.

Zdroj:
https://www.ossila.com/pages/indoor-photovoltaics-indoor-solar-panels