Solární panely slaví 65 let. Původně poháněly družice, dnes je to nejrychleji rostoucí zdroj energie

Před 65 lety skupina vědců z Bellových laboratoří představila světu vůbec první křemíkový fotovoltaický článek, který dokázal pohánět elektřinou malé zařízení. Technologie, která se na začátku uplatňovala například v kosmonautice nebo na místech, kam nevedly elektrárenské sítě, se dnes běžně používá na střechách rodinných domů i na velkých solárních projektech.

Díky masivnímu zlevnění v posledních deseti letech se fotovoltaika stala globálně nejrychleji rostoucím zdrojem energie. Celkem bylo na konci loňského roku nainstalováno přes 500 gigawattů solárních elektráren. „Ještě v roce 1977 stál jeden watt 77,67 dolaru, do roku 2013 klesla jeho cena na 0,73 dolaru za watt. Dnes se pohybuje pod 0,2 dolaru za watt. Energie ze solárních panelů nebyla nikdy dříve cenově dostupnější,“ uvádí Svaz moderní energetiky.

Vývoj ceny fotovoltaiky
Zdroj: Wikimedia Commons

Kdo vymyslel solární elektrárnu

Solární neboli fotovoltaické panely fungují na principu takzvaného fotovoltaického jevu. Zjednodušeně řečeno to znamená, že při dopadu světla vzniká elektrické napětí. Poprvé byl pozorován roku 1876 (přičemž ještě dříve byl pozorován podobný fotoelektrický jev).

Roku 1883 pak vznikl první fotovoltaický článek, tehdy ještě velmi neúčinný. Další pokrok nastal roku 1946, kdy si inženýr Russell Ohl nechal patentovat konstrukci solárního článku. Současná podoba solárního panelu ale pochází až z roku 1954, kdy vznikl v amerických Bellových laboratořích. Tam použili křemík, u něhož se ukázalo, že je velmi citlivý na záření, a navíc byl dobře prozkoumaný díky jeho využití v polovodičích. 

Tento objev se velmi hodil americkému kosmickému výzkumu, protože tehdy nebyly jiné prostředky, jak napájet družice. Tou první, která solární panely použila, byl americký Vanguard I, který do kosmu letěl v březnu 1958. Na Zemi zpočátku nejvíc k rozšíření solárních panelů paradoxně přispěly velké ropné korporace, které je používaly na svých vrtných plošinách, kam nevedla elektřina zvnějšku.

Problém jménem křemík

V současné době s tím, jak poptávka po panelech přibývá, se ukazuje, že křemík může být do budoucna příliš drahý, nedostupný a vlastně i málo výkonný – účinnost solárních panelů se pohybuje kolem 17 procent. Němečtí vědci z Fraunhoferova institutu sice už ukázali i systémy s účinností kolem 30 procent, ale ty jsou stále ve fázi vývoje. Proto vědci po celém světě hledají látky, které by mohly křemík nahradit.

Jednou z těch nejslibnějších variant je perovskit, velmi rozšířený a tedy laciný minerál s mnoha vlastnostmi, které jsou pro fotovoltaiku ideální. Například britský startup Oxford PV letos oznámil, že jejich experimentální perovskitové panely mají efektivitu 28 procent. Tento projekt už podpořila i Evropská investiční banka.

Tyto panely budou na rozdíl od těch klasických průhledné nebo alespoň průsvitné, takže se budou dát používat například místo oken kancelářských budov.

Řada startupů i univerzit se snaží také vyvinout zcela organické solární panely, které by napodobovaly fotosyntézu – místo křemíku (nebo perovskitu) by v nich mohly hrát hlavní roli geneticky upravené bílkoviny. Přestože řada dat z těchto experimentů vypadá velmi nadějně, nejedná se o řešení pro blízkou budoucnost, tento výzkum je totiž značně komplikovaný.

Zřejmě nejdál jsou v tomto výzkumu izraelští vědci z univerzity v Tel Avivu, kteří kombinují geneticky modifikované bílkoviny s nanotechnologiemi – a jejich výsledek umí pracovat s účinností 13 procent.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Příroda úplně zblízka. Podívejte se na vítěze prestižní fotografické soutěže

Sedmý ročník mezinárodní soutěže Close-up Photographer of the Year, která se snaží podívat zvířatům do tváře (pokud nějakou mají) z té nejmenší vzdálenosti, zná vítěze.
před 7 hhodinami

Nový přístroj nahradil plíce a zachránil život umírajícímu muži

Lidský život začíná prvním nádechem a končí posledním výdechem. Dech rovná se život – když o něj člověk přijde, nemůže žít. Tyto věčné pravdy v poslední době narušují moderní technologie. Vědci z americké Northwestern University teď přišli na to, jak dech uměle plně nahradit, a to na celé dva dny. Zachránili tím život třiatřicetiletému pacientovi, který umíral po těžkém průběhu chřipky.
před 8 hhodinami

SpaceX se místo mise na Mars chce předtím soustředit na Měsíc, píše WSJ

Vesmírná společnost miliardáře Elona Muska SpaceX odloží misi na Mars plánovanou na letošní rok. Místo toho se chce soustředit na dlouho slibovanou cestu na Měsíc. S odkazem na své zdroje o tom píše deník The Wall Street Journal (WSJ). Další zdroj listu uvedl, že si firma dala za cíl přistát na Měsíci bez lidí na palubě v březnu 2027.
před 15 hhodinami

Britové vrtali do „Ledovce posledního soudu“. Experiment úplně nevyšel

Když roztaje masivní antarktický ledovec Thwaites, zvednou se hladiny oceánů průměrně o 65 centimetrů. To by stačilo k zaplavení níže položených měst a vysídlení milionů lidí. Proto mu Britská antarktická služba (BAS) přezdívá Ledovec posledního soudu a ze stejného důvodu ho detailně studuje. Její poslední pokus o zatím nejdetailnější průzkum ale skončil selháním.
před 23 hhodinami
Načítání...