Solárna energia: tri technológie, ktoré by mohli zmeniť jej budúcnosť

Solárna energia a jej budúcnosť

Využívanie obnoviteľných zdrojov je v súčasnosti najmä jedným zo spôsobov ako zmierňovať následky klimatických zmien. Globálny fotovoltický priemysel zaznamenáva najmä v posledných rokoch obrovský rozmach a vedci, rovnako ako výrobcovia solárnych systémov sa snažia vyvíjať nové technológie a materiály, ktoré by mali viesť k vyššej efektivite, ale aj nižším cenám energie. Solárna energia a jej efektivita momentálne závisí hlavne od úrovne konverzie slnečných lúčov na elektrickú energiu. Väčšina výrobcov solárnych panelov sa spolieha najmä na materiály na báze kryštalického kremíka alebo extrémne tenké materiály ako napríklad kadmiový telurrid. Aké však budú technológie a materiály, ktoré by mali zmeniť budúcnosť solárneho priemyslu?

Obojstranné solárne panely

Jedným z originálnych konceptov v oblasti solárnych riešení sú obojstranné solárne panely. Takéto panely by mohli zvýšiť efektivitu až o 25% a vyprodukovaná solárna energia by mohla byť o 20% lacnejšia. Spoločnosť Canadian Solar už tento rok na fotovoltickej výstave PV EXPO 2018 v japonskom Tokiu predstavila dve nové rady obojstranných solárnych modulov BiKu, ktoré z prednej strany poskytnú výkon 360 W, pričom ich zadná strana prispeje ďalšími 30%. Celkový výkon modulu tak môže dosiahnuť až 468 W. Relatívna jednoduchá zmena by tak mohla mať rozsiahly vplyv na zvýšenie geografickej konkurencieschopnosti slnečnej energie a urýchlenie poklesu výroby elektrickej energie z fosílnych palív.

Perovskitové materiály

Perovskitové solárne články spájajú výhody materiálov na báze kryštalického kremíka a extrémne tenkých materiálov. Produkujú totiž energiu zo širšieho spektra svetelného spektra a vedci odhadujú, že by ich solárna efektivita v budúcnosti mohla ľahko dosiahnuť úroveň 30%. Ak sa budú dať vyrobiť skutočne tak lacno a jednoducho, ako sa očakáva, tretia generácia solárnych buniek by mohla viesť k výraznému zníženiu ceny solárnej energie. Jediným problémom ostáva to, že sa pomerne rýchlo opotrebujú. Riešením by mohla byť napríklad kombinácia prerovskitov a kremíka. Takéto tandemové solárne bunky s 27,3% efektivitou nedávno predstavila start-upová spoločnosť Oxford PV.

Materiály s kvantovým bodom

I keď sa materiály s kvantovým bodom zaraďujú do skupiny tretej generácie solárnych panelov, na rozdiel od perovskitov majú ešte veľmi ďaleko do fázy komercializácie. Ak sa však dostanú do takého štádia, solárna energia zrejme zažije malú revolúciu. Kvantové body sú totiž omnoho tenšie než ľudský vlas, ale zároveň dokážu zachytiť celé solárne spektrum. Oproti kremíkovým bunkám s efektivitou 32% by mohli teoreticky poskytnúť až 70,4%. Okrem toho však ponúkajú ďalšiu unikátnu výhodu. Vďaka tomu, že sa dokážu naladiť na infračervené vlnové dĺžky, môžu generovať elektrickú energiu aj v noci (i keď s nižšou efektivitou než cez deň). Na takúto technológiu si, žiaľ, ešte budeme musieť počkať zrejme najmenej ďalších desať rokov.
Zdroj:
https://news.energysage.com
https://spectrum.ieee.org