O transparentních fotovoltaických článcích se mluví už dlouhé roky, jednou by totiž mohly být součástí oken výškových budov. Neomezovaly by průchod světla do interiéru a díky ohromné ploše mrakodrapů by se mohly velkou měrou podílet na jejich energetických nárocích – výhledově by pak měl být takový dům, co se spotřeby elektrické energie týče, prakticky soběstačný.
Transparentní fotocitlivé filmy však doposud bojují s jednou klíčovou překážkou. Jejích elektrický výkon je nepřímo úměrný jejich průhlednosti. Stručně řečeno, čím průhlednější film, tím nižší vyrobené napětí a proud. A naopak.
Pokud má fotovoltaický film sloužit k přirozenému osvitu vnitřních prostor a zároveň má vyrábět použitelnou elektrickou energii, je třeba najít jiné řešení. Inženýři z Michiganské univerzity se nyní pochlubili, že novým postupem dosáhli doposud rekordní efektivity.
Průhledný fotovoltaický film z Michiganu
Ta se měří jako komplex elektrické efektivity a světelné efektivity. Tedy jako mix toho, kolik světla se dostane dovnitř a kolik se zároveň vyrobí energie. U okenních filmů to jsou totiž opravdu spojité nádoby.
Vědci z Michiganu vyrobili dva nové fotovoltaické filmy na bázi organických polymerů a uhlíku namísto křemíku, přičemž jeden používá elektrody z ITO – oxidu india a druhý stříbrné. Oba zároveň dosahují průhlednosti okolo 45 procent, přičemž jejich autoři filmy srovnávají třeba se slunečními/sportovními brýlemi, nebo protislunečním filtrům pro automobilová skla.
Změna odstínu světla po průchodu filmem s ITO (vlevo) a stříbrem (vpravo)
Film s elektrodami ITO má o něco menší (byť rekordní) efektivitu 8,1 %, nicméně procházející světlo pozměňuje jen velmi málo. Film se stříbrnými elektrodami dosahuje efektivity až 10 %, avšak jak je vidno na snímcích, průchozí světlo získává silně zelenomodrý nádech, se kterým by se bez vnitřního osvětlení s odlišnou teplotou zaměstnanci už asi sžili jen velmi těžko.
Výzkum v každém případě pokračuje, sponzoruje jej americké ministerstvo energetiky a cílem je možnost levné a masové komerční výroby.