Perovskitové panely: O 50 % levnější a účinnější než křemíkové

Solární panely nové generace vyrobené z jedinečného materiálu perovskitu jsou o 50 % levnější a o 50 % účinnější než tradiční křemíkové články. Díky tomu by mohlo časem dojít k dalšímu rozšíření solární energie. Na jakém principu tyto články fungují?
Ilustrační foto | zdroj: Unsplash

Nové solární články stojí dvacetinu běžných

Čínští vědci z Nanjingské univerzity vyvinuli perovskitové solární panely, které jsou finančně i časově nenáročné na výrobu. „Suroviny pro výrobu perovskitových článků jsou levné, takže výrobní náklady těchto článků jsou pouze jednou dvacetinou nákladů tradičních solárních článků,“ prozradil profesor Tan Hairen z Nanjingské univerzity.„Navíc se snadněji vyrábějí a lze je vyrobit v jedné továrně. I s dalšími výdajovými položkami jsou celkové výrobní náklady pouze poloviční oproti tradičním křemíkovým článkům,“ dodal profesor.

Perovskitové solární panely mají dlouhou životnost a pořádný výkon

Kromě toho mají perovskitové solární panely dlouhou životnost a dosahují více než 90% původního výkonu po 600 hodinách provozu. Výhodou je, že se snadno integrují do budov i na vozidla. Panely se mohou využít na střechách a zdech domů i na elektromobilech pro prodloužení doby dojezdu. Start-up Renshine Solar, založený profesorem Tanem, zahájí letos v létě výrobu panelů v provincii Jiangsu. Očekává se, že továrna do září dosáhne výrobní kapacity 150 megawattů. Perovskitové solární panely představují revoluční krok ve fotovoltaice. Mohly by výrazně zlevnit solární systémy a zpřístupnit je více zájemcům.

Čína není jediná, která se pokouší vyrobit moduly s dlouhou životností

V březnu 2024 dosáhl výzkumný tým na École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) ve Švýcarsku rekordní účinnosti konverze 23,3 % u perovskitového solárního modulu. Modul si po 1 000 hodinách nepřetržitého osvětlení zachoval 94,66 % své počáteční účinnosti. Vědci z Brookhaven National Laboratory v USA zase navrhli perovskitové solární články s předpokládanou životností 30 let a účinností 17,4 %. Kalifornská univerzita v Santa Barbaře vyvinula perovskitový „inkoust“, který umožňuje výrobu solárních článků s životností 8 let a účinností 24,4 %. 

Revoluční spojení? Perovskit a křemík

Další možností, jak vyrobit solární energii, je použít tandemové solární články z perovskitu a křemíku. Jak ukazují nejnovější výzkumy, dosahuje se rekordní účinnosti až 40 % při přeměně slunečního světla na elektřinu. Tím tato kombinace překonává limity křemíkových panelů. Perovskitové články absorbují kratší vlnové délky světla, které křemík propouští, což vede k lepšímu využití slunečního spektra. Navíc jsou perovskitové materiály lehké a flexibilní.

Perovskitové materiály prověří až čas

Vědecké týmy po celém světě slaví s tandemovými solárními články úspěchy. Například v roce 2023 dosáhl tým v Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) účinnosti 32,5 %, čímž překonal tehdejší rekord. V roce 2024 byl zaznamenán další milník s 33,7 % na Univerzitě vědy a technologie krále Abdulláha v Saúdské Arábii. Jelikož jsou perovskitové materiály poměrně nové, musí se jejich stabilita prověřit v reálných podmínkách.

Evropa jde zelenou cestou

Zpráva Mezivládního panelu pro změnu klimatu (IPCC) jednoznačně ukazuje, že pro splnění cíle Pařížské dohody a odvrácení nejhorších dopadů změny klimatu, musíme do roku 2050 dosáhnout 90% podílu obnovitelných zdrojů na celosvětové výrobě elektřiny. I když se to na první pohled může zdát jako ambiciózní cíl, zdvojnásobení produkce solárních panelů každé 3 roky a 50% pokles ceny výstavby nových výrobních linek za posledních několik let dává naději, že cíl 75 TW do roku 2050 je reálný.

Zdroje:
https://www.independent.co.uk/tech/perovskite-solar-panels-cells-china-b2361555.html
https://cleantechnica.com/2024/05/13/record-setting-perovskite-solar-cells-close-the-benchtop-to-rooftop-gap/
https://energypost.eu/tandem-solar-cells-perovskite-silicon-can-reach-40-energy-conversion-rates/

Související článek

Češi už nasdíleli 320 MWh elektřiny. Ne každý dodavatel to podporuje

Sdílení elektřiny je možné teprve pár měsíců, ale už nyní lze říci, že se Češi velmi rychle zorientovali a začali komunitní energetiku využívat. Podle nejnovější ...

Buďte v obraze

Odebírejte pravidelný newsletter ze světa fotovoltaiky a tepelných čerpadel.