Hot Solar Cells: Ne jen hudba budoucnosti

Vědci z americké MIT vyhlásili ve svém tradičním MIT Technology Review technologie, které zaznamenali nebo které nejspíše brzy čeká velký průlom. Mezi top 10 letos zařadili technologii zvanou hot solar cells slibující lepší efektivitu při pohlcování sluneční energie a možnost produkce i poté, co slunce zapadne. Vědci předpovídají, že její masivnější využívání by mohlo nastat již za 10 až 15 let.

Klasické solární panely i desítky let poté, co byly vyvinuty, zůstávají poměrně objemnými instalacemi s často nedostatečnou efektivitou. Hlavním problémem brzdící konvenční fotovoltaické elektrárny je fakt, že klasické panely dokáží pohltit a využít jen zlomek energie přicházející na zemský povrch (křemíkové články dokáží v dnešní době převést na elektřinu maximálně kolem 32 % energie pohlcené v podobě slunečního záření). Na MIT přišli s novou technologií kombinující fotovoltaické články s materiálem schopným absorbovat odpadní teplo, které články při ozáření produkují, a to následně přeměnit na světelné záření s ideální vlnovou délkou. Díky tomu je přeměna dopadajícího slunečního záření efektivnější.

Prozatím draze a jen ve vakuu

Zásadním prvkem, který nový typ zařízení využívá, je tazvaný absorber-emitter využívající vrstvy reagující na různé vlnové délky záření. Jejich absorpční vrstva převádí přicházející světelnou energii na tepelnou, přičemž při dosažení teploty kolem 1 000 stupňů Celsia přilehlá emitační vrstva vyrobená z fotonického krystalu tuto energii opět přemění na světlo s vlnovou délkou,kterou fotovoltaické články dokáží využít.

Dalším důležitým vylepšením, které američtí vědci v rámci HSC technologie testují, je speciální optický filtr. Ten „recykluje“ fotony tak, že propouští upravenou světelnou energii zatímco pro svoje vlastnosti nepoužitelné fotony vrací zpět na absorpční vrstvu, kde jsou znovu přeměňovány na tepelnou energii, kterou akumuluje a posléze opět mění na světelnou energii. Takto může zařízení vyrábět elektřinu i při (ne příliš dlouhé) absenci přímého slunečního svitu.

Nevýhodou je v současnosti nákladnost některých komponent a fakt, že technologie byla zatím úspěšně testována pouze ve vakuu, výzkum tedy ještě musí urazit dlouhou cestu. MIT předpovídá, že technologie by měla být komerčně dostupná v průběhu 10 až 15 let.

Zdroj videa: technologyreview.com/tr10

Zdroj úvodního obrázku: Wikimedia Commons