Fotovoltika – prekonaný nový svetový rekord v efektivite solárnych buniek

Fotovoltika zaznamenala nedávno obrovský krok vpred. Austrálski vedci pod vedením Dr. Marka Keeversa totiž vytvorili nový rekord konverzie slnečných lúčov na energiu a to v hodnote 34,5%. Prekonali tak svojich amerických kolegov, ktorí od roku 2012 držali rekord v hodnote 23,5% keď postavili solárny panel o veľkosti 800 cm². Odvtedy však tento rekord už sedem krát prekonali, najnovšie v roku 2016 hodnotou 31,6%, ktorá je však stále nižšia ako u austrálskych inžinierov.

Nová metóda rozdelenia spektra do troch vrstiev

Fotovoltika zažíva v súčasnej dobe obrovský rozvoj a rôzni vedci sa neustále snažia posúvať hranice využitia solárnej energie. Väčšinou sa ale pri zvyšovaní využitia používala tzv. CPV technika, teda fotovoltická koncentrácia. To znamená, že pri konverzii slnečných lúčov na energiu sa použili koncentrátory – najmä zrkadlá, ktoré zvyšujú efektivitu pomocou nahromadeného tepla. Podobný pokus s použitím tejto techniky robil v roku 2014 aj rovnaký tím austrálskych vedcov a dosiahli hodnotu 40%. Rekord bol však teraz prekonaný novou metódou, ktorá nevyžaduje použitie týchto koncentrátorov. Tím vedcov vyvinul solárnu bunku s veľkosťou 28 cm. Slnečné lúče, ktoré na ňu dopadajú, sú ďalej rozdelené do štyroch častí prechádzajú troma vrstvami. Tá časť lúča, ktorá je identifikovaná ako infračervená je nasmerovaná späť na solárnu bunku. Ostatné tri časti slnečného lúča sú potom rozdelené do troch vrstiev tak, že v každej vrstve sa využije maximálna energia a nevyužitý zbytok ďalej prechádza do ďalšej vrstvy, kde je opäť maximálne využitý. Každá z vrstiev bunky teda dostáva slnečné žiarenie a vyťaží tak z neho toľko energie, koľko je len možné.

Využitie v praxi

Podľa tímu autorov tejto metódy sa nedá očakávať, že by sa táto metóda mohla použiť pri domácich či firemných solárnych systémoch, keďže cena je ešte stále pomerne vysoká a spôsob výroby je omnoho komplikovanejší ako pri klasických solárnych paneloch. Tím z austrálskej UNSW však stále pracuje na nových technikách ako vytvoriť lacnejšie bunky tohto typu a zjednodušiť výrobu. Táto metóda je však podľa nich ideálna pre solárne veže, ktoré využívajú vyššie spomenutú CPV techniku. Ďalšou výzvou do budúcnosti je aj zväčšenie plochy bunky, ktoré však môže znamenať stratu efektivity. Tím vedcov tento rekord považuje za dve tretiny cieľa, ktorý by chceli dosiahnuť. Rekord bol už oficiálne uznaný Národným laboratóriom pre obnoviteľnú energiu (NREL).  Metóda by mohla znamenať obrovský prelom vo využití solárnej energie a znižovaní jej ceny.
Zdroj:
https://www.engineering.unsw.edu.au/
Podobné články:

Fotovoltika: recyklácia svetla – revolúcia vo využití solárnej energie

Vystrieda solárne články podstatne efektívnejšia technológia?