Celá desetiletí se světová vědecká komunita snaží o inovace v oblasti obnovitelných zdrojů energie a usiluje o vytvoření řešení, která jsou nejen udržitelná, ale také vysoce účinná.
V čele tohoto hnutí stojí fotovoltaická energie, která využívá sílu slunce. Průlomový vynález z Japonska je však připraven nově definovat naše chápání solární energie. Tato nová technologie vyvolává vlny díky svému pozoruhodnému výkonu a účinnosti.
Proč zvážit přechod od tradiční fotovoltaiky
Fotovoltaická energie je již dlouho považována za základní kámen udržitelné budoucnosti. Popularitu si získala díky svému potenciálu snižovat uhlíkovou stopu a rostoucí cenové dostupnosti. Pokud jste si někdy všimli solárních panelů zdobících střechy ve vašem okolí, byli jste svědky širokého rozšíření této technologie.
I přes své výhody má fotovoltaická energie svá omezení, zejména pokud jde o účinnost. Nejpokročilejší solární panely na trhu obvykle přeměňují na využitelnou energii jen asi 20 % zachyceného slunečního světla, takže značná část zůstává nevyužita. Tato neúčinnost je v této oblasti dlouhodobým problémem.
Související článek
Na scénu přicházejí výzkumníci z Tokijské městské univerzity, kteří vyvinuli skládací solární článek, jenž se může pochlubit rekordní účinností 26,5 %. Tento průlom představuje významný skok vpřed v solární technologii, který může změnit prostředí obnovitelných zdrojů energie.
Pochopení skládacího solárního článku
Inovativní skládací solární článek kombinuje dvě špičkové technologie: perovskit a ohebný křemík. Tento hybridní přístup umožňuje zvýšit účinnost při zachování flexibility, což je vlastnost, kterou tradiční solární články často postrádají. Výzkumníci podrobněji popisují význam svého vynálezu:
„Solární články s perovskitem a křemíkem jsou novou třídou solárních článků, které v poslední době přitahují stále větší pozornost díky své pozoruhodné účinnosti; ze své podstaty však trpí ztrátou flexibility. Proto jsme vyvinuli ohebné tandemové solární články perovskit/křemík tím, že jsme perovskitové solární články vyrobili na tenkých krystalických křemíkových solárních článcích a zajistili jejich ohybatelnost.“
Vytvoření tohoto ohebného solárního článku zahrnovalo několik složitých kroků:
- Nejprve byl spodní křemíkový článek ztenčen leptáním hydroxidem draselným.
- Zadní strana článku pak byla texturována, aby se zvýšila absorpce světla.
- Pomocí chemického napařování byla nanesena ochranná vrstva nitridu křemíku.
- Nakonec byla buňka rozřezána na zvládnutelné pěticentimetrové čtverce.
Potenciální aplikace a vyhlídky do budoucna
Tento skládací solární článek není jen vědeckým zázrakem; má potenciál způsobit revoluci v různých odvětvích. Díky své flexibilitě a účinnosti je ideální pro integraci do budov se solárními energetickými systémy, známými jako integrovaná fotovoltaika v budovách (BIPV). Kromě toho jej lze využít v:
- Mobilních elektronických zařízeních napájených solární energií.
- Lehkých solárních vozidlech.
- Vesmírných misích, kde jsou kritická hmotnostní omezení.
Ryosuke Ishikawa, klíčová postava stojící za touto inovací, zdůrazňuje pokračující úsilí o další zdokonalování této technologie:
„Pro další zvýšení účinnosti konverze by měl budoucí výzkum zahrnovat zlepšení přizpůsobení proudu použitím bifaciálního heteropřechodu na spodním článku.“
Ačkoli tento flexibilní solární článek představuje významný pokrok, není jediným soupeřem v závodě o novou definici obnovitelné energie. Vědci také vyvinuli větrnou turbínu ve tvaru hvězdy o výkonu 2 kW, která překonává tradiční solární panely, což poukazuje na dynamický a rychle se vyvíjející charakter energetického odvětví.