Vědci vyvinuli speciální nanopovlak, se kterým solární panely zachytí o 20 % více světla

Speciální vrstva složená z tisíců miniaturních skleněných kuliček má podle vědců schopnost významně navýšit množství zachyceného světla ze slunečního záření dopadajícího na solární panely. Nasazení takovéto technologie do výrobního procesu by tak otevřelo další cestu k navyšování účinnosti fotovoltaických panelů.

Za inovativním řešením stojí tým vědců z amerického Národního institutu standardů a technologie (NIST) a nanocentra Marylandské univerzity. Povlak využívá k zachycení světla podobný efekt, který je možný pozorovat, či spíše poslouchat, ve stavbách oválného půdorysu s kopulovitým stropem, jejichž architektura umožňuje velmi dobré síření zvukových vln, kdy je možné zřetelně slyšet šepot i z větších vzdáleností. Pro tento efekt si stavby v angličtině vysloužily název „whispering gallery“ .

Obdobný jev lze pozorovat i v optice, kdy je sluneční záření zakřivováno podél povrchu skleněných kuliček nanoskopických rozměrů. Optické „šeptající galerie“ byly sice vyvinuty již před řadou let, v oblasti povlaků pro fotovoltaické panely jsou však dle vědců relativní novinkou.

„Ačkoliv výpočty naznačovaly, že by tyto vrstvy navýšily výkon solárních článků, nemohli jsme to prokázat, dokud nebyly vyvinuty potřebné nanoskopické technologie,“ uvedl spoluautor projektu Dongheon Ha z NIST.

K otestování povlaku vědci využili laser, kterým osvětlovali jednotlivé „kuličky“ povlaku. Fotovoltaický článek se speciálním povrchem zachytil ve srovnání s běžným článkem v průměru o 20 % více viditelného světla, o srovnatelnou hodnotu vzrostl i proud dodávaný článkem.

K vytvoření nanoskopického povlaku tým využil metodu, kdy byly na panel naneseny kapičky roztoku s nanorezonátory, které byly následně rozprostřeny po celém povrchu za pomocí tyče ovinuté drátem. Tato metoda je v průmyslu běžně využívána, a tudíž by začlenění podobné technologie do procesu výroby fotovoltaických panelů nemělo představovat větší obtíže.

Autoři úvodní fotografie: K. Dill, D. Ha, G. Holland/NIST