Revoluce v solární energii je na obzoru a slibuje změnit způsob, jakým vnímáme a využíváme sluneční světlo.

Tenčí než lidský vlas

Vědci z Oxfordské univerzity vyvinuli převratnou technologii, která by mohla změnit tvář solární energie, jak ji známe. Jejich inovace spočívá v novém materiálu, který je tak tenký a flexibilní, že ho lze nanést na téměř jakýkoli povrch.

Základní stavební prvek tradičních solárních panelů, křemíkový wafer, je tenký plátek čistého krystalického křemíku silný jako list papíru (0,2 mm). Nový materiál vyvinutý oxfordskými vědci je 150krát tenčí. S tloušťkou pouhého jednoho mikronu – tisíciny milimetru – otevírá tento materiál dveře k využití solární energie v dosud nepředstavitelném měřítku.

Dr. Shuaifeng Hu, postdoktorand na Oxfordské univerzitě, vysvětluje: „Během pouhých pěti let experimentování jsme zvýšili účinnost přeměny energie z přibližně 6 % na více než 27 %, což se blíží limitům toho, čeho mohou dnešní jednovrstvé fotovoltaické články dosáhnout.“

Revoluce v účinnosti

Klíčem k úspěchu oxfordského týmu je zmíněná technologie „multi-junction“, která spočívá ve vrstvení několika světlo absorbujících materiálů na sebe, což umožňuje zachytit širší spektrum slunečního záření. Výsledkem je, že z téhož množství slunečního světla lze získat více energie.

Tento průlom není jen otázkou laboratorních experimentů. Nový materiál byl nezávisle certifikován japonským Národním institutem pokročilé průmyslové vědy a technologie (AIST), který potvrdil jeho 27% účinnost přeměny energie. To je poprvé, kdy flexibilní solární materiál dosáhl účinnosti srovnatelné s tradičními křemíkovými fotovoltaickými články.

Už se rozjíždí výroba

Dr. Junke Wang, další člen výzkumného týmu, vidí v této technologii obrovský potenciál: „Můžeme si představit perovskitové povlaky aplikované na širší typy povrchů k výrobě levné solární energie, jako jsou střechy aut a budov, a dokonce i zadní strany mobilních telefonů.“

Tato vize není daleko od reality. Oxford PV, společnost založená v roce 2010 profesorem Henrym Snaithem, již zahájila velkoobjemovou výrobu perovskitových fotovoltaických článků ve své továrně v Německu. Jde o první výrobní linku svého druhu na světě, která produkuje „perovskite-on-silicon“ tandemové solární články.

Co je to perovskit?

Perovskity jsou třída materiálů se specifickou krystalovou strukturou. V kontextu solárních článků jsou perovskity slibné díky své schopnosti efektivně absorbovat světlo a přeměňovat ho na elektrickou energii. Na rozdíl od tradičních křemíkových solárních článků mohou být perovskitové solární články vyrobeny při nižších teplotách a mohou být tenké a flexibilní.

Srovnání účinnosti solárních technologií

  • Tradiční křemíkové solární panely: ~22% účinnost
  • Nová oxfordská perovskitová technologie: >27% účinnost
  • Teoretický limit pro jednovrstvé fotovoltaické články: ~33% účinnost
  • Potenciál multi-junction přístupu: až 45% účinnost

Méně farem, více inovací

S rostoucí účinností a flexibilitou nových solárních materiálů se otevírají nové možnosti pro využití solární energie. Profesor Snaith věří, že budoucnost nespočívá jen v budování nových solárních farem, ale především v komercializaci inovací.

„Dodávky těchto materiálů budou rychle rostoucím novým odvětvím v globální zelené ekonomice a my jsme ukázali, že Spojené království inovuje a vědecky vede cestu,“ říká profesor Snaith. Zároveň však upozorňuje na potřebu lepších pobídek a cest k přeměně těchto inovací na výrobu, aby Spojené království nepropáslo příležitost vést toto nové globální odvětví.

Průlom oxfordských vědců představuje vzrušující krok vpřed v oblasti obnovitelné energie. S možností přeměnit běžné předměty na miniaturní elektrárny se otevírá cesta k udržitelnější a dostupnější solární energii. Zatímco výzvy v oblasti implementace a škálování této technologie zůstávají, budoucnost, kde naše oblečení, dopravní prostředky, a dokonce i budovy přispívají k výrobě čisté energie, se zdá být blíže než kdy předtím.