Zapomeňte na křemík. Tento materiál by mohl změnit solární energetiku

Oxford, Velká Británie(CNN Business) Solární energie je připravena na největší transformaci za více než půl století.

Skupina materiálů zvaných perovskity se používá k vytvoření nové generace solárních panelů, které by nakonec mohly být dvakrát účinnější než současné modely a dostatečně flexibilní na to, aby obepínaly celé budovy.

První solární článek schopný napájet každodenní elektrická zařízení byl vyroben v 50. letech minulého století v Bellových laboratořích v New Jersey. Tehdy byly panely na bázi křemíku nesmírně drahé a přeměňovaly pouze 6 % slunečního světla na elektřinu.

Od té doby se náklady výrazně snížily a dnešní křemíkové solární články dokáží přeměnit až 22 % slunečního světla na elektřinu. Z hlediska účinnosti jsou však téměř na maximu. Perovskity nyní nabízejí potenciál pro dramatické zvýšení výkonu a nakonec by mohly křemík zcela nahradit.

Výzkumníkům z Oxford PV, společnosti vyčleněné z Oxfordské univerzity, se v roce 2018 podařil zásadní průlom. Potažením křemíku perovskitem dosáhli 28% účinnosti. Společnost věří, že nakonec může dosáhnout 40 % nebo i více.

Zvýšená účinnost solárních článků umožní instalacím čerpat více energie s menším počtem panelů, což sníží náklady a množství půdy, práce a zařízení potřebných k jejich provozu.

„Pokud chceme dosáhnout toho, aby veškerá nová výroba elektřiny byla tvořena fotovoltaikou, musíme neustále snižovat cenu,“ říká v rozhovoru pro CNN Business Henry Snaith, profesor fyziky na Oxfordské univerzitě a spoluzakladatel společnosti Oxford PV. „Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je neustále zvyšovat účinnost nebo výkon modulu, a tady se perovskity skutečně hodí.“

Solární potenciál

Perovskit byl objeven v roce 1839. Společnost Oxford PV používá syntetickou verzi, vyrobenou z levných materiálů, které se hojně vyskytují v zemské kůře, zatímco jiné společnosti používají varianty původního minerálu, souhrnně nazývané perovskity.

Kromě lepší solární účinnosti fungují lépe než křemík ve stínu, za zamračených dnů nebo dokonce v interiéru. Perovskity lze tisknout pomocí inkoustové tiskárny a mohou být tenké jako tapeta.

Henry Snaith, Vlevo Christopher Case z britské společnosti Oxford PV, která pracuje s perovskitem pro výrobu solární energie. Case říká, že tento materiál představuje „nejvýznamnější vývoj v oblasti solární fotovoltaiky za posledních 65 let“.

Trubice perovskitového materiálu společnosti Oxford PV, který je syntetizován z materiálů hojně se vyskytujících v zemské kůře.

Protože perovskitové solární články fungují lépe než křemíkové při slabém osvětlení, mohly by se podle polské společnosti Saule Technologies poloprůhledné články obkládat na budovách v zastavěných oblastech, jako na tomto renderu.

Tým společnosti Saule Technologies se svým vysoce flexibilním perovskitovým materiálem.

S rozvojem technologie by se perovskit mohl tisknout na ohebné role a omotávat jimi budovy.

Společnost Saule předpokládá, že by perovskitové solární články mohly být časem integrovány do pouličního nábytku, kde by mohly napájet pouliční osvětlení a nabíjet elektronická zařízení.

Společnost Saule Technologies používá k výrobě perovskitových solárních článků inkoustovou tiskárnu.

Díky jejich nízké hmotnosti je možné je instalovat na střechy snadněji než křemíkové panely.

Kalifornská společnost Swift Solar pracuje na zabudování svého perovskitového materiálu do asfaltových šindelů, které se jako na tomto vyobrazení používají na střešní krytiny.

Tvrdí, že perovskitová technologie by mohla být časem zabudována do automobilů a letadel.

1 z 10

Skrýt titulek

.

Oxford PV doufá, že perovskit časem zcela nahradí křemík.

„V příštích desetiletích slibují plně perovskitové solární povlaky další zvýšení účinnosti, snížení hmotnosti a přepravních nákladů solárních zařízení,“ říká Varun Sivaram, energetický expert a autor knihy „Zkrocení slunce:

Podle něj by se s rozvojem technologie mohl perovskit stříkat nebo navíjet na ohebné povrchy. Poloprůhledné solární povlaky by mohly být dokonce omotány kolem celých budov.

Oxford PV chce začít vyrábět články z perovskitu na křemíku začátkem příštího roku v nové, speciálně postavené továrně v německém Brandenburgu. Odhaduje, že panely vyrobené z těchto článků by mohly majitelům domů ušetřit až 1 000 dolarů na nákupu a instalaci průměrného solárního systému.

Mezi další společnosti pracující s perovskitem patří varšavská společnost Saule Technologies, která získala finanční prostředky ve výši 10 milionů eur (11,7 milionu USD) od polské fotovoltaické společnosti Columbus Energy.

Viz více

Poslední měsíc začala nová továrna společnosti Saule Technologies ve Varšavě tisknout perovskitové solární články pomocí inkoustových tiskáren. Začátkem příštího roku začne dodávat zboží švédské stavební společnosti Skanska Group, která tvrdí, že chce být prvním developerem, který v komerčním měřítku připevní vytištěné solární články na fasádu budovy.

„Bude to změna v energetice, protože to funguje za všech světelných podmínek,“ říká spoluzakladatelka společnosti Saule Technologies Olga Malinkiewiczová. „Můžete ji udělat flexibilní. Je to úžasný materiál. Architekti si ho zamilují.“