Inovativní technologie, která promění běžné sklo ve zdroj obnovitelné energie, se rychle vyvíjí. Ačkoliv tento pokrok není český objev, může mít významný dopad i na domácnosti v Česku. Nové sklo, které funguje jako solární panel, umožní získat energii přímo ze stěn, což otevírá nové možnosti pro udržitelné a efektivní využívání energie v domácnostech.
Vědci z Oxfordské univerzity ve Velké Británii právě učinili zásadní průlom v technologii solární energie díky flexibilnímu, ultratenkému materiálu solárních článků, který dokáže proměnit předměty denní potřeby, jako jsou auta, zdi, okna, batohy a mobilní telefony, v generátory obnovitelné energie. Fotovoltaickou perovskitovou fólii lze aplikovat na „téměř jakoukoli budovu“, například na okna, a dosáhnout 27% účinnosti přeměny.
Ultratenká fólie na solární články je budoucností výroby solární energie
Vědci z Oxfordu uvádějí, že díky multispojovému přístupu nového materiálu lze vyrábět elektřinu, aniž by bylo nutné spoléhat na solární modely na bázi křemíku. Dr. Shuaifeng Hu, postdoktorand na katedře fyziky Oxfordské univerzity, vysvětlil technologický skok výzkumného týmu:
„Během pouhých pěti let experimentování s naším stohováním neboli multijunction přístupem jsme zvýšili účinnost konverze energie z přibližně 6 % na více než 27 %, což se blíží hranicím toho, čeho dnes může dosáhnout jednovrstvá fotovoltaika. Věříme, že tento přístup by časem mohl umožnit fotovoltaickým zařízením dosáhnout mnohem vyšší účinnosti, přesahující 45 %.“
Jak funguje fotovoltaický perovskitový materiál?
Vědci vysvětlili, že v jednom solárním článku je navrstveno více vrstev pohlcujících světlo, což vede k využití komplexnějšího rozsahu světelného spektra. To znamená, že se zvyšuje účinnost a výkon ve srovnání s tradičními fotovoltaickými systémy.
Výzkumný tým z Oxfordu uvedl, že úroveň účinnosti jejich nejmodernějšího solárního modulu se pohybuje kolem 22 %, ale s větším časem a prostředky vyčleněnými na vývoj očekávají, že se tato úroveň výrazně zvýší, protože nová technologie přispěje ke globální dekarbonizaci.
Nová úroveň inovací v oblasti solárních systémů pro výrobu elektřiny
Inovativní fotovoltaická fólie má tloušťku jen něco málo přes jeden mikron, což je téměř 150krát tenčí než křemíková destička. Současné fotovoltaické systémy se spoléhají na křemíkové panely, ale novou technologii lze aplikovat na téměř jakýkoli povrch. Jednou z výhod je snížení potřeby infrastruktury, což také zvyšuje udržitelnost a obnovitelnost produktu.
Výzkumný tým slibuje, že budoucí vývoj povede k dalšímu snížení nákladů, protože nové materiály, jako je jejich perovskitová vrstva, sníží potřebu křemíkových panelů a solárních farem.
Výsledky oxfordských výzkumníků ještě ani nebyly publikovány a japonský Národní institut pokročilé průmyslové vědy a technologie (AIST) již dal technologii své razítko, když nezávisle potvrdil, že materiál je přirozeně účinný a odpovídá výkonnosti současné křemíkové fotovoltaické technologie.
Dr. Junke Wang, postdoktorand na katedře fyziky Oxfordské univerzity, zdůraznil význam jejich projektu:
„Použitím nových materiálů, které lze aplikovat jako povlak, jsme ukázali, že můžeme napodobit a překonat křemík a zároveň získat flexibilitu. To je důležité, protože to slibuje více solární energie, aniž by bylo potřeba tolik křemíkových panelů nebo speciálně postavených solárních farem.“
Aplikace pro budoucnost využívání solární energie
Výzkumný tým zcela věří, že jejich technologie povede ke snížení nákladů na solární energii v souladu s celosvětovým trendem, který od roku 2010 zaznamenal celosvětový pokles průměrné ceny výroby solární energie o 90 %. Henry Snaith, profesor obnovitelných zdrojů energie na Oxfordské univerzitě, se domnívá, že by tato čerstvá technologie mohla vyústit ve zcela nové odvětví:
„Nejnovější vývoj v oblasti solárních materiálů a technik demonstrovaný v našich laboratořích by se mohl stát platformou pro nové průmyslové odvětví, které by vyrábělo materiály pro udržitelnější a levnější výrobu solární energie s využitím stávajících budov, vozidel a objektů.“
Univerzita a profesor Snaith již založili společnost Oxford PV, která začala vyrábět perovskitové fotovoltaické materiály ve své továrně v Německu. Tento závod představuje důležitou fázi komercializace této technologie, neboť se jedná o první výrobní linku na tandemové solární články.
Profesor Snaith však varuje, že bez správných pobídek a podpory komercializace může Spojené království přijít o vedoucí postavení v tomto nově vznikajícím odvětví:
„Dodávky těchto materiálů budou rychle rostoucím novým odvětvím v globální zelené ekonomice a my jsme ukázali, že Spojené království inovuje a vědecky vede. Bez nových pobídek a lepší cesty k přeměně těchto inovací ve výrobu však Spojené království přijde o příležitost stát se lídrem tohoto nového globálního odvětví.“
Je zřejmé, že vědci z Oxfordu mají se svou revoluční technologií obnovitelné energie dobře našlápnuto, a je pravděpodobné, že o ultratenké fotovoltaické fólii v nepříliš vzdálené budoucnosti ještě uslyšíme.