Jak si vyrobit sluneční článek

Vzdělávací projekt Talnet nabízí přírodovědné aktivity šité na míru nadaným a zvídavým žákům ve věku 13 - 19 let, a rozšiřuje tak nabídku vzdělávání pro tuto skupinu dětí. Hlavními vzdělávacími příležitostmi, které Talnet nabízí, jsou především online kurzy na různá přírodovědná témata a exkurze s online přípravou¹.

V rámci kurzu Moderní fyzika si účastníci mohli pod odborným dohledem sami vyrobit sluneční článek. Nabízíme vám své zkušenosti, protože si myslíme, že by bylo možné a přínosné využít tuto aktivitu i v hodinách fyziky. K tomu, aby učitel tímto způsobem obohatil výuku fyziky, stačí pořídit si stavebnici Man Solar, kterou je možné jednoduše objednat přes internet.

Co to vlastně takový sluneční článek je? Je to zařízení, které slouží k přeměně energie slunečního záření v energii elektrickou. Jeho základem je obvykle polovodič s přechodem P-N, tedy s přechodem mezi částí s vodivostí typu P a vodivostí typu N, což vede k vytvoření vnitřního elektrického pole. Nejznámějším materiálem pro sluneční články je krystalický křemík. Světlo, které na křemíkovou destičku dopadne, se v ní zčásti pohltí, takže jí předá část své energie. Tato energie uvolní vázané nosiče nábojů (elektrony a díry), které se vlivem vnitřního pole vzájemně oddělí a protéká elektrický proud. Sluneční články se kromě křemíku vyrábějí také z některých sloučenin jako např. GaAs, CdTe nebo CuInSe₂ a v posledních letech také z organických polymerních materiálů. Zvláštní skupinu tvoří výrobně levné Gratzelovy cely.

o

Obr. 1: Nákres procesů probíhajících uvnitř Gratzelovy cely.