Solární panely rozdrtí atom i uhlí. Objev z MIT přepisuje pravidla hry!

Los na solární silnici

Solární panely objevují třetí rozměr. Novinka z MIT slibuje zefektivnit fotovoltaiku...

Jak naznačuje jejich název, solární panely mají poměrně velký problém s přijímáním světla z více směrů než toho kolmého k nim. Jejich efektivita tak v průběhu dne obvykle kolísá, a to i pokud je nebe zcela bez mráčku. Odborníci z Massachusettského technologického institutu však přišli s nápadem dát panelům poznat třetí rozměr, a tak jejich přínos zvýšit. Není to jediná inovace, která se v souvislosti s fotovoltaikou v poslední době objevila.

Dvacetkrát vyšší výnos

Nápadů, jak zlepšit zisk z panelů, je celá řada. Někdo experimentuje s natáčením panelů vstříc slunci po vzoru slunečnice. Jiní hledají řešení v nanoškále – miniaturní trojrozměrné struktury na povrchu panelů by také mohly být řešením. MIT však namísto toho nečekaně vložila naděje do velkých a statických 3D struktur. Návrh jejich tvarů však byl cokoliv, jenom ne prostý.

Výzkumníci zkoumali celou řadu algoritmů počítajících s různými obdobími, počasím i zeměpisnou šířkou. Nakonec vytvořili sérii několik centimetrů vysokých solárních věžiček ve tvaru podobném vlnitému plechu, jenom postavenému na výšku namísto na ležato. Vertikální konfigurace dovolila panelům získávat energii až do chvíle, než slunce zapadlo za horizont, zakřivení naopak pomohlo při oblačnosti. Nakonec s pomocí věží dosáhli dvojnásobku až dvacetinásobku vyššího výkonu oproti běžným panelům, to celé v závislosti na dané situaci.

Komplexnější tvary panelů sice zvedají cenu jejich produkce i údržby, lidé z MIT však věří, že v konečném součtu by se náklady přesto vrátily. Jedním dechem ovšem dodávají, že nebýt snížení ceny fotovoltaiky v poslední dekádě, jejich výzkum by nebyl možný. "Dokonce i deset let nazpět by podobný nápad nebyl ekonomicky obhajitelný, protože jednotlivé komponenty stály příliš mnoho," řekl Jeffrey Grossman, vedoucí studie. "Nyní však stojí křemíkové čipy jenom frakci nákladu na tvorbu celé konstrukce, což je trend, který bude pokračovat i v budoucnu."

Solární (r)evoluce

Z posledních týdnů jsou však solární věžičky z MIT jenom jednou z několika inovací. Třeba výzkumníci v Číně například přišli s nápadem, jak zajistit příkon energie solárních panelů i v případě špatného počasí, konkrétněji deště. Vytvořili totiž prototyp hybridního panelu, který umí generovat elektřinu i z dopadnuté dešťové kapky. Řešení spoléhá na potažení panelů grafenem a využitím stopového množství sodíku či dalších "nečistot" v dešťové vodě.

Další novinky se zaměřují na co nejmenší tloušťku panelů. V Austrálii například již před časem vyvinuli solární panely, které lze levně běžnými tiskárnami tisknout na plastové listy o velikosti papíru. Americká armáda pokročila dále a vytvořila panel tlustý jenom několik nanometrů. A konečně rovněž na MIT překonali i to, když vytvořili skoro neviditelný solární článek, který pro svou nicotnou hmotnost nepraskl ani mýdlovou bublinu.

Zároveň však platí, že na aplikaci řady z těchto nápadů si ještě dlouho počkáme. Jak už to chodí, prototypy mají celou řadu much. Například ten čínský produkující energii z deště je krom vysoké ceny také skoro třikrát méně efektivnější než jiné soudobé panely. Podobně jsou na tom s efektivitou i tisknuté panely. Výzkum však probíhá na mnoha frontách najednou a to šance na klíčový průlom nebo alespoň užitečnou evoluci technologie rapidně zvyšuje...

Ladislav Loukota