Perovskitové články významně zlevní solární energii. Vývoj nahrává brzkému uvedení do praxe

  • Vědci nejspíš vyřešili problém krátké životnosti perovskitových solárních článků
  • Vyvinuli perovskitový solární článek, který fungoval déle než 10 tisíc hodin
  • Tento článek dosahuje účinnosti přeměny energie 12,7 %
Perovskitové články významně zlevní solární energii. Vývoj nahrává brzkému uvedení do praxe

Cena za solární energii postupně klesá a blíží se k hranici, kdy v ekonomické výhodnosti přeběhne jiné typy energetiky. Aby k tomu došlo, tak ještě zbývá překonat několik zbývajících překážek. Jednou z nich je krátká životnost jinak velmi slibných perovskitových solárních článků.

Perovskity jsou materiály, které mají stejnou krystalickou strukturu jako minerál perovskit, čili oxid titaničito-vápenatý (CaTiO3). Pro budoucí rozvoj, snižování ceny a zvyšování účinnosti solárních článků jsou solární články z tohoto materiálu daleko perspektivnější než ty současné křemíkové. Jen toho zatím v běžných podmínkách moc nevydržely.

Tahle bariéra na cestě k výjimečně laciné solární energetice teď podle všeho padla. Překonal ji se svým týmem Mohammad Khaja Nazeeruddin ze Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne (EPFL). Vyvinuli perovskitový solární článek, který jim fungoval déle než 10 tisíc hodin, aniž by přitom ztratil výkon.

Článek byl přitom vystaven drsným podmínkám, které byly horší, než s jakými se solární články setkají na jakékoliv střeše. Klíčem k úspěchu bylo pro vědce zkombinování dvourozměrně (2D) a trojrozměrně (3D) uspořádaného perovskitu.

Nový perovskitový článek dosahuje účinnosti přeměny energie 12,7 procent. Když se z tohoto materiálu vyrobí modul o velikosti 10 krát 10 centimetrů, tak účinnost poklesne na 11,2 procent. To je výrazně méně, než rekordní hodnoty pro solární články, které se dnes pohybují kolem 25 procent. Přesto ale jde o významný technologický pokrok, který možná časem změní celý svět.

V dnešní době zcela převládají solární články na bázi křemíku. Ze článků instalovaných v roce 2015 jich bylo křemíkových 93 procent. Mají ale stále nevýhody, jejichž překonání by bylo nesmírně obtížné.

Jsou totiž produktem dvaceti let neustálého vylepšování a křemíková technologie už zřejmě naráží na své hranice. Stejně tak už asi nebude možné příliš snižovat jejich cenu, protože k výrobě křemíkových krystalů v potřebné kvalitě jsou nutné extrémní teploty.

Křemíkové články by mohly nahradit právě články založené na perovskitech. Zásadním problémem až do této doby ale byla jejich nestabilita. Když byly dřívější pervskitové články vystaveny počasí – vodě, ultrafialovému záření a v některých případech i pouhému vzduchu – tak velice rychle ztrácely výkon. Jsou kvůli tomu nepoužitelné, snad s výjimkou kosmického prostoru, kde neprší ani nefouká vítr. Teď by se to mohlo zásadně změnit.

Zdroj: EPFL, Foto: University of Oxford Press Office, CC BY 2.0

Témata článku: Budoucnost, Technologie, Baterie, Energetika, Energie, Elektřina, Solární energie, Fotovoltaika, Článek, University of Oxford, Minerál, Vývoj, Rema, Stable, Bariéra, Zásadní problém, Ekonomická výhodnost, Kosmický prostor, Křemíkový krystal, Účinnost, Solární elektrárna, Oxid, Dnešní doba, Celý svět, Solar

Určitě si přečtěte

Týden Živě: Android Pay, HBO Go a elektronika bez baterie

Týden Živě: Android Pay, HBO Go a elektronika bez baterie

** Google v Česku spustil Android Pay ** HBO zase Go bez potřeby smlouvy s operátorem ** A inženýři testují elektroniku bez baterie a napájecího kabelu

Včera | Holčík Tomáš, Kuruc Jiří, Čížek Jakub