Solární energie je zásadní součástí rozvoje sféry obnovitelných zdrojů energie.
Pomocí fotovoltaické energie zachycují solární články energii ze slunce, která se ukládá do baterie, aby mohla být využita jako elektřina pro každodenní použití. Solární energie je nejrozšířenějším zdrojem obnovitelné energie a zaujímá většinový podíl na trhu s čistou energií. Inovace stále pokračují a vědci zkoumají způsoby, jak zvýšit obnovitelnost samotných solárních článků.
Solární energie je i nadále důležitým zdrojem obnovitelné energie
Solární energie je jedním z nejrozšířenějších zdrojů obnovitelné energie na Zemi. Tato energie je tak silná, že kdybychom byli schopni zachytit celý rozsah sluneční energie na hodinu a půl, dokázala by pokrýt veškeré naše energetické potřeby na celý rok. Přestože se nám zatím nepodařilo dosáhnout technologických požadavků potřebných k zachycení sluneční energie v takovém rozsahu, solární panely nám v zachycování sluneční energie pomohly.
https://twitter.com/materialdistrct/status/1753478666594492887
Pomocí fotovoltaické energie zachycují solární články energii ze slunce a ukládají ji do baterií. Jeden solární článek obvykle dokáže zachytit až jeden watt energie, přičemž standardní solární panel vyrobí za optimálních podmínek až 400 wattů elektřiny za hodinu. Solární panely však obvykle nikdy nedosahují 100% účinnosti kvůli kolísání vlnových délek v průběhu dne.
Nový možný materiál pro solární články
Standardní solární články v solárních panelech jsou vyrobeny ze silikonu. V poslední době se objevují návrhy, aby tyto články byly vyrobeny z různých vodivých materiálů, které by zvýšily jejich účinnost, například ze zlata a stříbra. Silikon je však syntetický produkt, což nejenže solárnímu panelu ubírá část obnovitelného aspektu, ale výroba silikonového materiálu je energeticky náročná, s náročným výrobním procesem, který může vést k úniku nebezpečných chemických látek.
Ve snaze zvýšit obnovitelnost a bezpečnost výrobního procesu solárního článku zkoumají vědci potenciál organických solárních článků. Nejenže mají mnohem nižší výrobní náklady, ale jsou také lehké a flexibilní. Současné organické solární články se vyrábějí z plastů nebo polymerů získaných z ropy. To z nich sice technicky dělá „organické“, ale přesto nejsou dobré pro životní prostředí. Proto se jako alternativní materiál pro výrobu solárních článků zkoumá dřevní hmota.
Výzkumníci z Linköping University a KTH pracují na vývoji solárního článku, jehož části jsou vyrobeny z dřevní hmoty. Podle výzkumníků mají tyto malé kroky položit základ dlouhodobého cíle, kterým je výroba solárního článku, který lze celý vyrobit z dřevní hmoty. V současné době výzkumníci zkoumají, zda lze z buničiny vyrobit část článku zvanou kraftový lignin. Organický článek si kupodivu vedl dobře a ve srovnání se svým silikonovým protějškem dosahoval slušných výkonů:
„Chceme vytvořit účinné, spolehlivé, levné a ekologické solární články. Tato studie nám umožňuje ukázat, že je to možné, a je prvním krokem k nahrazení dnešních materiálů na bázi ropy alternativami na bázi dřeva,“ říká Mats Fahlman, profesor z Laboratoře organické elektroniky (LOE) na univerzitě v Linköpingu.
Inovace v oblasti solárních článků pokračují ve vzestupu
Zvyšování technologických možností solárních článků je zásadní pro jejich další růst. Tento pokrok se projevil i u solárních článků používaných ve vesmíru. Sluneční energií napájíme Mezinárodní vesmírnou stanici. Solární panely používané na Mezinárodní vesmírné stanici se však liší od těch, které vidíme na Zemi. Především musí být autonomní, protože jejich ovládání ve vesmíru je mnohem složitější postup než manuální ovládání používané na Zemi.