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

Budou obce rozdávat fotovoltaiku zdarma? V Německu chtějí dávat soláry a čerpadla

Město ve Středním Sasku chce zdarma vybavit občany tepelnými čerpadly a solárními systémy. Záměrem je, aby zde vznikla vesnická solární elektrárna. Místní se ale na ...