Prelom vo svete solárnej energie sľubuje lacnejšie a ekologickejšie panely

Výskumníci stoja na prahu revolúcie v solárnej energii vďaka sľubnému materiálu nazývanému kesterit, ktorý by mohol znamenať výrazný posun smerom k lacnejším a ekologickejším solárnym panelom. Tím vedcov zo Šen-čenskej univerzity v Číne a Univerzity v Rennes vo Francúzsku nedávno publikoval v časopise Nature Energy výsledky, ktoré ukazujú, ako sa dá výrazne zvýšiť výkonnosť týchto takzvaných CZTS solárnych článkov.

Kesterit, zložený z bežne dostupných a netoxických prvkov ako meď, zinok, cín a síra, je už dlhšie považovaný za nádejného kandidáta pre budúcnosť solárnej energie. Na rozdiel od súčasných kremíkových panelov, ktorých výroba je energeticky náročná a často spojená s použitím toxických chemikálií, kesteritové články sľubujú cenovo dostupnejšiu a k životnému prostrediu šetrnejšiu produkciu. Hlavnou prekážkou však doteraz bola ich relatívne nízka účinnosť, spôsobená najmä drobnými nedokonalosťami v štruktúre materiálu, ktoré fungujú ako pasce na energiu a obmedzujú tak celkový výkon.  

Vedci však prišli s inovatívnym riešením: CZTS články zahrievali v prostredí bohatom na kyslík. Tento proces umožnil atómom kyslíka "opraviť" tieto mikroskopické defekty, čím sa nielen znížili energetické straty, ale zároveň sa uľahčila aj redistribúcia prospešných prvkov v rámci materiálu, čo viedlo k celkovému zlepšeniu jeho kvality.

Výsledkom bola certifikovaná účinnosť 11,51 %, a to bez použitia akýchkoľvek prídavných látok na zvýšenie výkonu, čo je považované za významný krok vpred. Podobné úspechy zaznamenali aj výskumníci na Univerzite Nového Južného Walesu, ktorí dosiahli účinnosť 11,4 % zahrievaním kesteritových článkov v prostredí bohatom na vodík. Tieto pokroky otvárajú dvere k masovejšiemu využitiu kesteritu a mohli by znamenať demokratizáciu solárnej energie.

Ak by sa podarilo vyvinúť kesteritové panely s porovnateľnou účinnosťou ako majú kremíkové, no s nižšími výrobnými nákladmi vďaka použitiu lacnejších a hojnejších surovín, solárna technológia by sa mohla stať dostupnejšou pre oveľa širšie vrstvy obyvateľstva, vrátane rozvojových krajín. To by mohlo prispieť k zníženiu energetickej chudoby a urýchliť globálny prechod na obnoviteľné zdroje energie, ako aj podporiť energetickú nezávislosť na komunitnej či individuálnej úrovni.  

Súčasné kremíkové panely, hoci efektívne, majú svoju environmentálnu stopu spojenú s výrobou. Kesterit ako netoxická alternatíva z bežných prvkov by mohol túto záťaž znížiť a posilniť tak pozíciu solárnej energie ako skutočne udržateľného riešenia počas celého jej životného cyklu. Dominancia kremíka na trhu by tak mohla byť narušená, čo by viedlo k diverzifikácii solárnych technológií. Kesterit a iné tenkovrstvové technológie, ako napríklad perovskity, ponúkajú nové možnosti, vrátane potenciálu pre flexibilné solárne panely či špecializované aplikácie.

Táto konkurencia medzi rôznymi technológiami môže ďalej tlačiť ceny nadol a zvyšovať celkovú efektivitu. Úspešná spolupráca medzi čínskymi a francúzskymi univerzitami na tomto výskume zároveň podčiarkuje, že globálne výzvy, akými sú klimatická zmena a potreba čistej energie, si vyžadujú medzinárodné vedecké úsilie a zdieľanie poznatkov.  Solárna energia ako taká zostáva jedným z najčistejších a najobnoviteľnejších zdrojov, pričom jej využívaním sa znižuje znečistenie ovzdušia a chráni životné prostredie.

Okrem ekologických prínosov prináša aj značné finančné úspory pre domácnosti – v USA sa odhaduje, že majitelia domov môžu v priebehu 25 rokov ušetriť desiatky tisíc dolárov, a inštalácia solárnych panelov navyše zvyšuje hodnotu nehnuteľnosti. Výskumný tím je presvedčený, že ich prelomový objav, po ďalšom vývoji, môže z kesteritových solárnych panelov urobiť praktickú a ekologicky šetrnú alternatívu na trhu, ktorá by čoskoro mohla byť dostupná aj pre bežné rezidenčné použitie.  

Zdroj: thecooldown.com.

^{Zdroj Foto: depositphotos.com.}