Prielom v oblasti solárnych technológií prináša nádej na lacnejšiu a efektívnejšiu energiu. Vedci dosiahli nový rekord v účinnosti solárnych článkov, ktoré dokážu premeniť takmer 34 percent slnečného žiarenia na elektrickú energiu. Táto technológia by mohla zmenšiť závislosť domácností a firiem od nepredvídateľných cien energií.
Nový typ článku s dvojvrstvovou konštrukciou
Doteraz bežne využívané solárne panely z kremíka disponujú účinnosťou medzi 20 až 22 percentami. Tento tradičný materiál už dosahuje svoje limity, ktoré sa pohybujú okolo 29 percent. Vedci však prišli s inovatívnym riešením, ktoré ich posunulo za túto hranicu. Základom je kombinácia dvoch vrstiev – kremíka a perovskitu.
Kremík, ktorý tvorí spodnú vrstvu, zachytáva infračervenú zložku slnečného spektra. Nad ním je umiestnená vrstva perovskitu, ktorá efektívne konvertuje modré svetlo s vyššou energetickou hodnotou. Výsledkom je tzv. tandemový článok, ktorý využíva širší rozsah slnečného svetla a podstatne zvyšuje celkovú účinnosť panelu.
Výzvy pre masovú výrobu
Aj keď nový typ článkov vykazuje pozoruhodnú účinnosť, ich výroba zatiaľ čelí významným výzvam. Laboratórne prototypy zahŕňajú materiály známe ako polovodiče III-V, ktoré sú nákladné a technologicky náročné na spracovanie. Súčasná technológia preto nie je pripravená na sériovú výrobu panelov pre bežné použitie. Praktické využitie sa zatiaľ obmedzuje na testovacie inštalácie.
Napriek týmto prekážkam vývoj solárnych článkov napreduje rýchlym tempom. Pre porovnanie, perovskitové materiály pred desiatimi rokmi dosahovali iba okolo 14-percentnej účinnosti. Dnes sa niektoré experimentálne prototypy priblížili hranici 34 percent. Táto dynamika naznačuje, že aj drahé materiály a zložité výrobné procesy by sa mohli v budúcnosti optimalizovať.
Potenciál pre energetickú revolúciu
Vyššia účinnosť tandemových článkov by mohla výrazne skrátiť návratnosť investícií do solárnych systémov. S menším počtom panelov by domácnosti mohli získať viac elektrickej energie zo slnečného žiarenia, pričom by znížili náklady na inštaláciu aj priestorové nároky. To poskytuje potenciál nielen pre jednotlivcov, ale aj pre elektrárne, ktoré môžu efektívnejšie využívať obnoviteľné zdroje.
Na Slovensku by túto technológiu mohli efektívne dopĺňať systémy, ako je Energetické dátové centrum. Domácnosti so solárnymi panelmi už teraz môžu do siete odosielať nevyužitú elektrinu a čerpať ju neskôr podľa potreby. Vyššia účinnosť panelov by tento model mohla ešte viac posilniť, čím by pomohla obyvateľom šetriť na účtoch za energie a podporila stabilitu distribučnej sústavy.
Ak sa podarí zefektívniť výrobu a sprístupniť novú generáciu solárnych článkov širšiemu publiku, energetický trh by mohol prejsť významnou transformáciou. Výsledný efekt by nebol len ekonomický, ale aj ekologický, keďže výkonnejšie panely znížia tlak na prírodné zdroje a zlepšia využitie obnoviteľných zdrojov v národných energetických stratégiách.
