1
00:00:08,152 --> 00:00:11,497
Země zachycuje velké množství
sluneční energie –

2
00:00:11,497 --> 00:00:14,579
173 tisíc terawattů.

3
00:00:14,579 --> 00:00:16,939
To je desettisíckrát víc energie,

4
00:00:16,939 --> 00:00:19,300
než spotřebuje
veškerá populace této planety.

5
00:00:19,300 --> 00:00:20,950
Je tedy možné, aby jednou

6
00:00:20,950 --> 00:00:24,447
celý svět spoléhal pouze
na sluneční energii?

7
00:00:24,447 --> 00:00:27,128
K zodpovězení této otázky
musíme nejdříve prozkoumat,

8
00:00:27,128 --> 00:00:31,759
jak solární panely mění
sluneční energii na elektrickou.

9
00:00:31,959 --> 00:00:36,263
Solární panely jsou složeny 
z menších částí zvaných solární články.

10
00:00:36,263 --> 00:00:39,183
Nejběžnější solární články
jsou vyrobeny z křemíku,

11
00:00:39,183 --> 00:00:43,297
polovodiče, který je druhým
nejčastějším prvkem na Zemi.

12
00:00:43,297 --> 00:00:44,589
V solárním článku

13
00:00:44,589 --> 00:00:48,567
je křemík uložen mezi dvě vodivé vrstvy.

14
00:00:48,567 --> 00:00:53,776
Každý atom křemíku se váže
ke svým sousedům čtyřmi silnými vazbami,

15
00:00:53,776 --> 00:00:57,947
což drží elektrony na místě,
a tudíž nedovolí tok elektrického proudu.

16
00:00:58,077 --> 00:00:59,303
Tady je ale řešení –

17
00:00:59,303 --> 00:01:03,886
křemíkový solární článek má
dvě různé vrstvy křemíku.

18
00:01:03,886 --> 00:01:07,036
Křemík ve formě polovodiče typu N
má elektrony navíc

19
00:01:07,036 --> 00:01:12,282
a ve formě polovodiče typu P
má místa pro elektrony – díry.

20
00:01:12,289 --> 00:01:14,223
Když se tyto dva typy dají k sobě,

21
00:01:14,223 --> 00:01:17,922
elektrony mohou putovat
přes vzniklý PN přechod tak,

22
00:01:17,922 --> 00:01:20,109
že vznikne pozitivní náboj na jedné straně

23
00:01:20,109 --> 00:01:23,063
a záporný náboj na druhé.

24
00:01:23,063 --> 00:01:26,785
O světlu můžete uvažovat
jako o proudu drobných částic

25
00:01:26,785 --> 00:01:28,125
zvaných fotony,

26
00:01:28,125 --> 00:01:30,185
které vystřelují ze Slunce.

27
00:01:30,185 --> 00:01:34,131
Když jeden z těchto fotonů zasáhne
křemíkový článek s dostatečnou energií,

28
00:01:34,131 --> 00:01:38,529
může vyrazit elektron z vazby,
což zanechá díru.

29
00:01:38,529 --> 00:01:43,321
Záporně nabitý elektron
a místo kladně nabité díry

30
00:01:43,321 --> 00:01:45,734
se nyní mohou volně pohybovat.

31
00:01:45,734 --> 00:01:48,752
Nicméně kvůli elektrickému poli
na PN přechodu

32
00:01:48,752 --> 00:01:51,355
se mohou pohybovat jen jedním směrem.

33
00:01:51,355 --> 00:01:53,516
Elektron je přitahován
k polovodiči typu N,

34
00:01:53,516 --> 00:01:56,362
kdežto díra je přitahována
k polovodiči typu P.

35
00:01:56,362 --> 00:02:01,995
Uvolněné elektrony se shromáždí v tenkých
kovových vývodech na vrchu článku,

36
00:02:01,995 --> 00:02:04,740
odkud putují skrz vnější obvod,

37
00:02:04,750 --> 00:02:07,606
vykonají elektrickou práci,
například rozsvítí žárovku,

38
00:02:07,606 --> 00:02:11,594
a poté se vrátí zpět
skrz vodivý hliníkový plát.

39
00:02:11,974 --> 00:02:15,067
Každý křemíkový článek má napětí
pouhého půl voltu,

40
00:02:15,067 --> 00:02:18,658
ale je možné jich naskládat několik
za sebou a získat větší napětí.

41
00:02:18,658 --> 00:02:22,763
Dvanáct fotovoltaických článků stačí
na nabíjení telefonu,

42
00:02:22,763 --> 00:02:26,364
kdežto pro napájení celého domu je
potřeba několik takto zapojených článků.

43
00:02:26,364 --> 00:02:29,478
Elektrony jsou jediná pohybující se
část v solárním článku

44
00:02:29,478 --> 00:02:31,854
a putují vždy zpět, odkud se vzaly.

45
00:02:31,854 --> 00:02:34,122
Nic se neopotřebovává ani nespotřebovává,

46
00:02:34,122 --> 00:02:37,057
a tak mohou solární články
vydržet i několik desetiletí.

47
00:02:37,057 --> 00:02:41,984
Co nám tedy brání spoléhat pouze
na solární energii?

48
00:02:42,874 --> 00:02:44,970
Ve hře jsou politické faktory,

49
00:02:44,970 --> 00:02:48,954
nemluvě o společnostech lobujících
za zachování stávajícího pořádku věcí.

50
00:02:48,954 --> 00:02:53,065
Soustřeďme se teď ale jen
na fyzikální a logistické problémy.

51
00:02:53,065 --> 00:02:54,482
Je zřejmé,

52
00:02:54,482 --> 00:02:58,852
že solární energie není na naší planetě
rovnoměrně rozprostřena.

53
00:02:58,852 --> 00:03:01,219
Některá místa jsou slunečnější než jiná.

54
00:03:01,219 --> 00:03:02,999
Slunce též nesvítí stále stejně.

55
00:03:02,999 --> 00:03:07,228
Méně sluneční energie je dostupné,
když je zamračeno nebo v noci.

56
00:03:07,228 --> 00:03:10,978
Plně spoléhat na solární energii by tedy
vyžadovalo najít efektivní způsoby,

57
00:03:10,978 --> 00:03:14,102
jak dostat elektřinu ze slunečných míst
do těch méně slunečných

58
00:03:14,102 --> 00:03:16,857
a jak tuto energii skladovat.

59
00:03:17,087 --> 00:03:20,393
Účinnost těchto článků je
sama o sobě problémem.

60
00:03:20,393 --> 00:03:23,444
Pokud se sluneční záření
odrazí a neabsorbuje

61
00:03:23,444 --> 00:03:28,130
nebo pokud se vyražený elektron
vrátí zpět do díry bez projití obvodem,

62
00:03:28,130 --> 00:03:30,893
energie takového fotonu je ztracena.

63
00:03:30,893 --> 00:03:33,611
Doposud nejúčinnější solární článek

64
00:03:33,611 --> 00:03:38,634
umí převést solární energii
na elektřinu pouze ze 46 %

65
00:03:38,634 --> 00:03:43,642
a většina komerčně dostupných systémů
má jen 15-20procentní účinnost.

66
00:03:43,642 --> 00:03:47,199
Přes tyto nedostatky by i tak bylo možné

67
00:03:47,204 --> 00:03:50,618
napájet celý svět pomocí
současných technologií.

68
00:03:50,618 --> 00:03:53,174
Potřebovali bychom ale
zafinancovat infrastrukturu

69
00:03:53,174 --> 00:03:54,971
a mít spoustu prostoru.

70
00:03:54,971 --> 00:03:59,440
Odhady se různí od desítek, přes stovky
až po tisíce čtverečních kilometrů,

71
00:03:59,440 --> 00:04:01,276
což se může zdát příliš,

72
00:04:01,276 --> 00:04:06,312
ale jen Saharská poušť pokrývá
skoro 8 milionů čtverečních kilometrů.

73
00:04:06,312 --> 00:04:09,039
Přičemž solární články
se vylepšují, zlevňují

74
00:04:09,039 --> 00:04:11,986
a konkurují současným elektrickým sítím.

75
00:04:11,986 --> 00:04:16,967
Inovace jako plovoucí solární farmy mohou
pak zcela změnit vzhled krajiny.

76
00:04:17,097 --> 00:04:19,066
Když dáme všechny teorie stranou,

77
00:04:19,066 --> 00:04:21,268
je tu fakt, že více než miliarda lidí

78
00:04:21,268 --> 00:04:24,481
nemá spolehlivý přístup k elektřině,

79
00:04:24,481 --> 00:04:26,567
a to obzvlášť v rozvojových zemích,

80
00:04:26,567 --> 00:04:28,842
z nichž mnohé mají dostatek slunce.

81
00:04:28,842 --> 00:04:30,246
Na takovýchto místech

82
00:04:30,246 --> 00:04:34,979
je solární energie už nyní mnohem levnější
a bezpečnější než současné alternativy

83
00:04:34,979 --> 00:04:36,579
jako například petrolej.

84
00:04:36,579 --> 00:04:38,896
Musíme ale přiznat, že Finsko nebo Seattle

85
00:04:38,896 --> 00:04:42,041
mají k efektivní
solární elektřině ještě daleko.