Prozkoumejte všechny služby z energetického sektoru, které nabízí platforma ENERGY-HUB

Solární fólie s účinností klasických FV panelů

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz Simon Dytrych

Slabá baterie v mobilu? Jednoduše přístroj položte na sluníčko a chvíli počkejte. Takto komfortní nabíjení nás čeká, pokud se na trh podaří uvést tenké solární fólie, u nichž vědci nedávno zvýšili účinnost na rekordních 16,6 %, což se blíží bezmála 20% účinnosti klasických FV panelů.

# OZE slunce
# technologie
# účinnost
Solární fólie s účinností klasických FV panelů

ABSTRACT: The Quantum Dots technology allows scientists to produce flexible solar “skin”. Until recently, efficiency was very low, but researches at the University of Queensland achieved a breakthrough with an efficiency of 16,6 %. However, concerns about financial viability remain.



Rekordní účinnost

Vědci z University of Queensland v australském Brisbane vynalezli solární fólii, která dokáže přeměnit sluneční záření na elektřinu s rekordně vysokou účinností. Pokud by se podařilo tuto technologii vyrábět s finanční návratností, může se stát součástí aut, budov, mobilních telefonů či jiné drobné elektroniky a spotřebičů.

Tým, který za novým typem fólie stojí, vede Lianzhou Wang. Ten byl za svou práci v oblasti solární energetiky oceněn australskou organizací Australian Research Council (zhruba obdoba české Akademie věd). Výzkumníci tvrdí, že výhodou oproti tradiční fotovoltaice je nízká hmotnost, ohebnost a schopnost pracovat i při slabším světle, například pod mraky či uvnitř budov.

Zatímco předešlé solární fólie dosahovaly účinnosti maximálně 13,4 %, vynález australské univerzity přemění na elektřinu 16,6 % sluneční energie. Pro srovnání, fotovoltaické panely na střechách obvykle dosahují účinnosti necelých 20 %. A právě tato meta je pro tým z Queenslandu zásadní. Věří, že pokud by masově vyráběli fólii s 20% účinností, dokáží se prosadit na trhu.

„Náš vynález znamená 25% zlepšení oproti nejvyspělejším předešlým modelům, našim cílem však zůstává prolamovat rekordy i nadále,“ říká Wang. Zůstává ale nohama na zemi: „Přispět ke snižování CO2 dokážeme pouze v případě, že se nám podaří technologii úspěšně uvést na trh.“


Princip: Změna délky světelných vln

Vynález z Queenslandu funguje na principu nanokrystalů Quantum Dots (QDs), které dokáží přenášet elektrony. Teoreticky byla jejich existence dokázána již v 70. letech, poprvé je však vědci stvořili až v 80. letech.

Jedná se spíše o souhrnné označení pro polovodivé nanočástice různé velikosti (2–10 nm), hmotnosti i tvaru, které navíc lze vyrobit z různých materiálů s odlišnou strukturou. Jedno ale mají společné. Když tyto polovodiče zasáhne UV světlo, absorbují jej a poté vyzáří s odlišnou vlnovou délkou.

Tento proces se nazývá kvantové vězení. Nejedná se o nápravné zařízení z Hvězdných válek, jak by název, připomínající science fiction, napovídal, ale o relativně nudný, avšak užitečný fyzikální jev, který lze pro snazší pochopení přirovnat ke zvuku. Pokud rozezníme velký zvon na kostelní věži, uslyšíme tóny o nízké frekvenci. Když rozezníme malý zvoneček, vydá zvuk o vysoké frekvenci. Stejně tak čím větší QDs vyvineme, tím nižší frekvenci světla bude po jeho absorpci vyzařovat. Jinak řečeno, ty největší září červeně a nejmenší modře, ostatní na spektru mezi tím.

Nanokrystaly Quantum Dots po zasažení UV světlem jej absorbují a poté vyzáří s odlišnou vlnovou délkou v závislosti na své velikosti.
Zdroj: Nanosys
 


QDs mají široké využití

Pravděpodobně nejvíce pozornosti si krystaly prozatím získaly, když se je společnosti LG a Samsung rozhodly zakomponovat do LCD televizorů, aby dosáhly jasnějších a výraznějších barev. Pokud totiž výrobce využije QDs jako součást zdroje záření, světlo po průchodu barevnými filtry neztratí na intenzitě.

Méně výdělečný, avšak nesrovnatelně důležitější význam mají v medicíně, kde umožňují vědcům studovat buněčné procesy na úrovni jedné molekuly. Mohou tak výrazně zlepšit diagnostiku a léčbu nemocí, jako je rakovina. Masovému využívání prozatím brání toxicita částic, ale vědci se stále snaží přijít na to, jak je produkovat z jiných, bezpečnějších materiálů.

Pro energetiku vypadá nejslibněji kombinace QDs a fotovoltaiky. Díky tomu, že krystaly dokáží přenášet elektrony, mohou také vyrábět elektřinu. Jejich atraktivita vzhledem k produkci solárních článků spočívá mimo jiné také v tom, že proces výroby může probíhat při pokojové teplotě za použití běžných a levných materiálů, které nevyžadují rozsáhlé čištění, jako v případě obvykle využívaného křemíku.


Trh rozhodne

Největší překážku doposud představovala nízká účinnost. Ta se však zvedla z pouhých 7 % v roce 2013 na již zmíněných 16,6 %. Další nebezpečí představuje toxicita materiálů, využívaných při výrobě QDs, například různé sloučeniny kadmia, které by vážně komplikovaly případný proces recyklace.

Největší překážkou masového využívání nepochybně je a bude trh. Již mnoho slibných technologií se neuplatnilo, protože nikdo nevymyslel způsob, jak je učinit finančně návratné. Budoucnost ukáže, zda je to i případ solárních fólií na bázi QDs. Rychlý rozvoj obnovitelných zdrojů každopádně implikuje slibné výsledky. Konec konců, kdo by nechtěl mobil, který místo trablí s nabíjecím kabelem jednoduše položíte na sluníčko?

 

související články

Řízené pluhování se osvědčilo

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Nový plynovod společnosti E.ON Distribuce zaorává mezi Soběslaví a Planou nad Lužnicí speciální pluh. V zimě už plynovod může zásobovat zákazníky. 

# plyn
# technologie

Pokládat plynovod pluhováním je přesnější a ekologičtější

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Více podrobností o výstavbě plynovodu speciální metodou doplnil vedoucí Správy a provozu zemního plynu Tomáš Vacek.  

# plyn
# technologie
# infrastruktura

Fotovoltaika pro domácnosti (už) není žádný luxus

07. 06. 2020
16:00

Zvyšování energetické soběstačnosti, snižování nákladů, efektivní řízení spotřeby, kratší návratnost, jednodušší administrativa a…

# OZE slunce
# technologie
# úspory
# dotace
# OZE

Snadno vznětlivé elektromobily? Statisticky nesmysl

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Baterie elektromobilů obsahují velké množství energie, která se v případě poškození může přeměnit na teplo a zapálit celý vůz.…

# paliva
# automotive
# technologie
# bezpečnost

Stavební veletrh FOR ARCH otevírá své brány v září v Praze

07. 06. 2020
16:00
pro-energy.cz

Stavební veletrh FOR ARCH na podzim letošního roku odstartuje již čtvrtou dekádu své existence. Ve dnech 22. až 26. září 2020…

# technologie
# trhy

Online workshop k úpravám Pravidel provozování přenosové soustavy (Kodex PS)

18. 08. 2020 09:00 - 10:00
Společnost ČEPS organizuje online workshop na téma chystaných změn některých podmínek pro poskytovatele služeb výkonové rovnováhy, které v Kodexu PS navrhuje s účinností od 1. 1. 2021. Představeny budou tyto oblasti:

Den plynové mobility (CNG/LNG/Biometan)

02. 09. 2020
prostory Pražské plynárenské

URBIS SMART CITY FAIR

02. 09. 2020 09:00 - 03. 09. 2020 17:00
Výstaviště Brno
URBIS SMART CITY FAIR  přináší chytrou kombinaci veletrhu s exkluzivním konferenčním programem, kde se představí lídři v oboru Smart city. Během dvou dnů se potkají desítky představitelů středoevropských měst a obcí a lídři v inovacích s jediným cílem – předat si zkušenosti, nápady a příklady konkrétních řešení, jak správně koncept Smart city rozvíjet ve městech. Tak, aby se v nich občanům lépe žilo.

ENERGY-HUB je moderní nezávislá platforma pro průběžné sdílení zpravodajství a analytických článků z energetického sektoru. V rámci našeho portfolia nabízíme monitoring českého, slovenského i zahraničního tisku.

52717
Počet publikovaných novinek
1715
Počet publikovaných akcí
526
Počet publikovaných článků
ENERGY-HUB využívá zpravodajství ČTK, jehož obsah je chráněn autorským zákonem.
Přepis, šíření či další zpřístupňování jakéhokoli obsahu či jeho části veřejnosti je bez předchozího souhlasu výslovně zakázáno.
Drtinova 557/10, 150 00 Praha 5, Česká republika