Vedci vyvinuli solárny článok s rekordnou účinnosťou
Cena a rentabilita solárnej energie sa odvíja od viacerých faktorov, z ktorých niektoré sa dajú technologicky ovplyvniť, iné (ako množstvo slnečného svitu v danej zemepisnej lokalite, alebo v danom ročnom období) nie.
Vďaka poklesu investičných nákladov a do istej miery aj vďaka zdražovaniu elektrickej energie z tradičných zdrojov sa však v mnohých krajinách blíži výroba elektriny zo Slnka k tzv. sieťovej parite. Znamená to, že solárna elektrina nie je drahšia než tá, ktorú dodávajú elektrárne poháňané fosílnym palivom a pod. Jedným z kľúčových parametrov fotovoltaických článkov je ich účinnosť pri konverzii slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Čím je vyššia, tým menšiu plochu panelov potrebujeme na dosiahnutie jednotkového výkonu a s tým súvisí menšia plocha pozemkov, nižšie náklady na konštrukciu solárnych fariem atď. Hoci v špeciálnych aplikáciách v kozmickom výskume a v armáde sa objavujú drahé články na báze exotických materiálov (napr. GaAs), ktoré dosahujú excelentnú účinnosť aj nad 30%, bežne používané kremíkové články, ktoré vidíme v solárnych elektrárňach, dosahujú účinnosť len okolo 12% a organické články typicky pod 10%.
Hybridný solárny článok dokáže využiť modrú aj červenú časť slnečného spektra. Zdroj: SolarServer
Výskum vedcov z britskej University of Cambridge však priniesol zaujímavé ovocie v podobe hybridných fotovoltaických článkov dosahujúcich účinnosť vyše 44% vďaka tomu, že dokážu zužitkovať väčšiu časť slnečného spektra. Solárne články bežne využívajú buď modrú, alebo červenú časť slnečného žiarenia, no nové články dokážu adsorbovať obe oblasti vlnových dĺžok. Navyše pridaný organický polovodič na báze pentacénu generuje dva elektróny z každého adsorbovaného fotónu modrého svetla. Výsledky výskumu publikovali autori projektu, profesori Neil Greenham a Sir Richard Friend vo vedeckom magazíne NanoLetters. Výskum bol financovaný Engineering and Physical Sciences Research Council.
„Organické a hybridné solárne články majú oproti kremíkovým výhodu, že je možné ich pri nízkych nákladoch vyrábať vo veľkých množstvách metódou tlače „z rolky“ (roll-to-roll)“, povedal šéf výskumu, Bruno Ehrler. „Náklady na samotné články sú však len jednou časťou mozaiky. Aby boli organické solárne články naozaj lacné, je potrebné zvýšiť ich účinnosť. Inak nastáva situácia, ako keď po kúpe lacného obrazu zistíme, že si musíme k nemu dokúpiť drahý rám“, dodáva Ehrler.
Efektivita solárnych článkov, Zdroj: NREL
Lacné a vysokoúčinné fotovoltaické články by mohli aj v Západnej Európe priniesť renesanciu slnečnej energetiky, keďže dnes vo viacerých krajinách, vrátane Slovenska, vďaka priškrteným vládnym dotáciám zažíva útlm. Verme však, že ide len o dočasný jav pred štartom novej fázy rozvoja solárnej energetiky. Takej, ktorá bude založená na spravodlivých trhových mechanizmoch a naozaj výhodná pre všetky zúčastnené strany.
Foto: NREL, SolarServer
