Nový výzkum naznačuje, že pokud by měly solární panely odlišný design, mohlo by to v budoucnu zvýšit jejich výkon. Inženýři tuto technologii inspirovanou rostlinnými listy popsali v odborném žurnálu Nature Communications.
Fotovoltaická solární energie se získává přeměnou slunečního svitu na elektřinu. Člověk tímto způsobem umí získávat energii asi sedmdesát let. Příroda ale podobné mechanismy zná také a měla na evoluci miliardy let. Vědci z britské Imperial College tento způsob napodobili pro fotovoltaiku. Výsledkem je nový design podobný listům, který se chlubí zvýšenou účinností.
Nová technologie fotovoltaických listů dostala název PV-leaf (neboli fotovoltaický list). Využívá levné materiály a mohla by inspirovat příští generaci technologií obnovitelné energetiky, tvrdí její autoři. Série experimentů prokázala, že fotovoltaický list dokáže vyrobit přes deset procent víc elektřiny ve srovnání s běžnými solárními panely, které ztrácejí až sedmdesát procent přicházející sluneční energie tím, že uniká do okolního prostředí.
Nová konstrukce vyvinutá v Imperial College by také mohla produkovat více než 40 miliard metrů krychlových sladké vody ročně, pokud by se ji podařilo uvést do praxe v souladu s plány jejích autorů. Konstrukce eliminuje potřebu čerpadel, ventilátorů, řídicích jednotek a drahých porézních materiálů, může vyrábět další čistou vodu a tepelnou energii a přizpůsobovat se změnám okolní teploty a slunečních podmínek.
Inspirace přírodou
Typický list rostliny se skládá z různých struktur, které umožňují přesun vody z kořenů do listů prostřednictvím procesu zvaného transpirace.
Koncept PV-leaf, inspirovaný listy rostlin, napodobuje proces transpirace a umožňuje pohyb, distribuci a odpařování vody. Přírodní vlákna napodobují svazky listových žilek, zatímco hydrogely simulují houbové buňky, takže PV-leaf může účinně odvádět teplo ze solárních fotovoltaických článků. A současně by stejným způsobem mohl koncentrovat vodu, jež se na něm vysráží.
Gan Huang, který vedl autorský tým, uvedl: „Myslíme si, že se v tomto případě bude jednat o velmi účinnou metodu. Tato inovativní konstrukce má obrovský potenciál pro výrazné zvýšení výkonu solárních panelů a zároveň zajišťuje cenovou výhodnost a praktičnost.“
Vedoucí Laboratoře čistých energetických procesů a další z autorů studie Christos Markides výsledky komentoval takto: „Tento projekt je velmi zajímavý. Zavedení této inovativní konstrukce ve tvaru listu by mohlo pomoci urychlit globální přechod na zelenou energetiku a zároveň vyřešit dva naléhavé globální problémy: potřebu většího množství energie a pitné vody.“
