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.
Vědci vytvořili solární panel v podobě listu. Je prý účinnější než klasický design
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.“