Od podpísania Parížskej klimatickej dohody svet čoraz prísnejšie hodnotí pokrok k uhlíkovo neutrálnej budúcnosti.
Kľúčovou súčasťou tohto cieľa je prechod od fosílnych palív na obnoviteľné zdroje energie, akými sú slnko, voda či vietor.
Spomedzi nich mala vždy špeciálne miesto slnečná energia považovaná za najspoľahlivejší zdroj.
Minulosť a budúcnosť
V uplynulých desaťročiach sa stali solárne články lacnejšie, efektívnejšie a šetrnejšie k životnému prostrediu.
Ich súčasná podoba im však znemožňuje širšie využitie v každodenných materiáloch a namiesto toho ich umiestňujú najmä na strechy budov či budujú solárne farmy.
Zelená energia zažíva v čase pandémie rekordný nárast kapacít
Vedec Joondong Kim z juhokórejskej Národnej univerzity Incheon však verí, že solárne články je možné začleniť do okien, budov či displejov mobilných telefónov.
Vo svojej novej štúdii spolu s kolegami predstavil svoj najnovší objav – plne priehľadný solárny článok. Zistenia zverejnili v Journal of Power Sources.
Polovodičové vrstvy
Myšlienka prísť s priehľadným solárnym článkom je už dlhšie známa a teraz sa vedcom podarilo preniesť ju do reality.
V súčasných článok spôsobujú nepriehľadnosť článkov polovodičové vrstvy, ktoré zachytávajú svetlo a premieňajú ho na elektrickú energiu.
Profesor Kim a jeho kolegovia preto skúmali dva typy polovodičových materiálov, ktoré majú požadované vlastnosti.
Prvým z nich je oxid titaničitý (TiO2), známy polovodič často využívaný v solárnych článkoch. Tento ekologický a netoxický materiál absorbuje UV svetlo (časť neviditeľnú voľným okom) a zároveň prepúšťa väčšinu viditeľného spektra.
Solárna energia sa stala najrýchlejšie rastúcim zdrojom výroby elektriny
Druhým materiálom je oxid nikelnatý (NiO), polovodič s vysokou mierou optickej priehľadnosti. Na jeho výrobu stačí nízka priemyselná teplota, čo z neho robí skvelého kandidáta na produkciu ekologických článkov.
Úspešné testy
Nový článok vyrobili zo skleneného substrátu a elektródy, na ktorej povrch naniesli tenké vrstvy TiO2 a NiO a napokon strieborné nanovodiče, ktoré pôsobia ako druhá elektróda.
Vykonali niekoľko testov na vyhodnotenie schopnosti absorpcie a prechodnosti svetla, ako aj efektivity solárneho článku a s výsledkami boli spokojní.
Nabijeme si smartfóny kdekoľvek? Nová technológia zmení oblečenie na solárny panel
Článok vykazoval účinnosť premeny energie 2,1%, pričom pracoval v zlých svetelných podmienkach. Cez jeho vrstvy prešlo viac ako 57% viditeľného svetla.
Využitie v praxi
V závere experimentu ukázali, ako ich zariadenie dokáže napájať malý motor.
„Ak keď je tento inovatívny solárny článok ešte len v začiatkoch, naše výsledky silne naznačujú, že ďalší pokrok v oblasti priehľadnej fotovoltaiky je možné dosiahnuť optimalizáciou optických a elektrických vlastností článkov,“ vyjadril sa Kim.
Vedci veria, že sa im v blízkej budúcnosti podarí zvýšiť výkonnosť článkov. Ďalší výskum ukáže, či sa priehľadné solárne články stanú bežnou realitou.
