Sklo, které vyrábí elektřinu. Španělský tým vyvinul průhledný solární článek

O průhledných fotovoltaických panelech se na akademické půdě mluví už řadu let. Technologie, který by umožnila fasádám a oknům vyrábět elektřinu, obvykle v praxi ztroskotala na funkčnosti či nerentabilní finanční náročnosti. Nyní ale výzkumný tým španělské univerzity UPC dokázal najít slibnou cestu k úspěchu.

Místo klasického křemíku použili vědci tenké vrstvy amorfního hydrogenovaného karbidu křemíku, materiálu, který dokáže propouštět světlo a zároveň vyrábět elektřinu. Tento materiál umožňuje vytvářet solární články, které propouštějí více než polovinu dopadajícího světla, a mohou tak najít využití například v solárních oknech nebo poloprůhledných panelech pro fasády.

„Náš článek vykazuje mimořádnou propustnost přesahující 50 procent, což je vynikající výsledek pro průhledné fotovoltaiky,“ uvedl hlavní autor výzkumu Gerard Masmitjà pro PV Magazine. Dodal, že o články na bázi amorfního křemíku je v posledních letech znovu zájem, protože umožňují vyrábět spolehlivé a průhledné solární technologie.

Článek má rozměr pouhých 0,5 krát 0,5 centimetru a byl vytvořen na skleněném podkladu s vodivou vrstvou z oxidu cínatého dopovaného fluorem. V tuto chvíli je jeho účinnost oproti moderním solárním panelům skutečně minimální, při výzkumu dosahovala hodnoty 2,6 procenta, což je oproti dnešním technologiím téměř nic.

Připomeňme ale, že podobně začínaly i stávající solární panely, první pokusy s využitím selenu se pohybovaly okolo účinnosti pod jedním procentem. Když vědce napadlo využít v roce 1940 křemík, účinnost se zvedla alespoň na to jedno procento. A dokonce teprve v roce 2010, tedy v době fotovoltaického boomu České republiky, byla účinnost panelů jen přes 13 procent.

• Tip: Kolik energie lze vymáčknout ze solárních panelů? Jejich účinnost raketově roste

Dnes už vědci dokáží vyrobit články s účinností okolo 26 procent a stále na zvýšování efektivnosti panelu pracují. Pokud by skutečně španělský výzkum dovedl technologii ke kombinaci propustného skla a alespoň několikaprocentní účinnosti, mohlo by se jednat o významný průlom.

Průhlednost funkčního článku by byla lidským okem dostatečná, aby solární panel dokázal nahradit skleněné plochy včetně oken. „Tento výzkum dokázal, že je možné vyrobit skutečně průhledné anorganické solární články, které si přitom zachovávají pozoruhodnou účinnost přeměny energie,“ uvedli autoři výzkumu pro PV Magazine.

„Kromě samotné průhlednosti zvyšuje přítomnost uhlíku i vhodnost těchto zařízení pro použití v interiéru, protože se jejich účinnost lépe udržuje při nízké intenzitě osvětlení,“ dodávají. Právě tím se liší od mnoha předchozích průhledných fotovoltaických technologií.

Na rozdíl od většiny dosavadních pokusů o průhledné solární články, které využívají složité organické nebo perovskitové materiály, navíc vsadili katalánští vědci na čistě anorganickou cestu. Používají směs křemíku a uhlíku, která je stabilní, dobře známá z výroby klasických solárních panelů a zároveň dokáže poskytnou vysoké procento průsvitnosti. Pokud by svůj výzkum dovedli do zdárného konce, mohli by tím způsobit fotovoltaický převrat.

Úvodní foto: Pixabay