Na trhu solární energie nadále dominují křemíkové fotovoltaické články. Existují však alternativní technologie, které se snaží tento monopol prolomit. Některé z těchto technologií využívají organické materiály, jako je přísada přítomná v tofu nebo koupelové soli, a již několik let se snaží vytěsnit křemík. Studie nedávno zveřejněná v časopise Přírodní energie navrhuje nové řešení jednoho z hlavních problémů solární energie: účinnosti. Problém spočívá ve velkém plýtvání přirozeným světlem v současných systémech.
V této souvislosti tým vedený Kuntou Yoshikawou představil první solární článek vyrobený z křemíku, který překračuje 26% účinnost při přeměně slunečního světla na elektřinu, což představuje zlepšení oproti předchozímu rekordu 25,6%. Tento pokrok je velmi důležitý, protože současná technologie se neustále vyvíjí a zlepšuje z hlediska fotokonverze.
K dosažení tohoto průlomu navrhl Yoshikawa a jeho tým a heterojunkční struktura, struktura tvořená dvěma vrstvami: jedna z monokrystalického křemíku a druhá z amorfního křemíku nahoře. Tento inteligentní design umožňuje efektivnější zachycení většího množství slunečního světla a jeho přeměnu na elektrickou energii.
Vlastnosti této nové buňky, jako je životnost, sériový odpor a současně je třeba zlepšit optické vlastnosti, aby se dále snížilo plýtvání světlem. Odhaduje se, že s dalším výzkumem by energetická účinnost mohla v nadcházejících letech dosáhnout 29 %, což by představovalo další kvalitativní skok ve vývoji solárních článků.
Nedávné technologické pokroky: perovskitové buňky
Nejnovější výzkumy v oblasti fotovoltaické energie také zdůraznily využití perovskit. Tento syntetický materiál způsobil revoluci v účinnosti solárních článků díky své schopnosti zvýšit absorpci slunečního záření. Kombinace křemíkových solárních článků s perovskitem by mohla přesáhnout 30% účinnost.
Tyto pokroky jsou zvláště významné, vezmeme-li v úvahu, že tradiční křemíkové solární články mají teoretický limit účinnosti 33,7 %, známý jako Shockley-Queisserův limit. Použití perovskitu v kombinaci s křemíkem by podle odborníků mohlo v budoucnu dosáhnout účinnosti až 43 %.
Nové designy a aplikace
Massachusetts Institute of Technology (MIT) také dosáhl významného pokroku v této oblasti. V roce 2016 odhalil vytvoření vertikálního solárního panelu, který generuje až 20krát více energie než tradiční panely. Jeho inovativní design mu umožňuje zachytit energii po celý den sledováním pohybu slunce.
Tyto nové návrhy nejen zlepšují účinnost solárních článků, ale také vytvářejí nové příležitosti pro integraci solárních článků do budov, automobilů a dokonce i mobilních zařízení. Představte si svět, kde se váš mobilní telefon nebo elektromobil nabíjí přímo solární energií z vlastního pouzdra nebo střechy, což je možnost, která se stává reálnější s nejnovějšími pokroky v oblasti kompaktních a flexibilních solárních superčlánků.
Politické výzvy ve Španělsku
Pokud jde o politický kontext, v některých zemích, jako je Španělsko, je i nadále významnou překážkou vlastní spotřeby solární energie. V roce 2015 schválila španělská vláda sluneční daň, opatření, které zdaňuje vlastní spotřebu solární energie. Stejně tak administrativní překážky a požadavky na instalaci solárních panelů brání rozvoji tohoto obnovitelného zdroje energie v zemi.
La Evropská komise nedávno zasáhl a požádal o vysvětlení k tomuto tématu. V dopise zaslaném ministerstvu energetiky Brusel vyjádřil svůj nesouhlas s restriktivní politikou vlastní spotřeby a navrhl zjednodušení postupů, které by podpořily přijetí obnovitelné energie. Odstranění právních překážek je nezbytné, aby solární energie mohla konkurovat za stejných podmínek konvenčním zdrojům energie.
Se všemi těmito technologickými pokroky a rostoucím zájmem o solární energii se bude účinnost fotovoltaických článků nadále zlepšovat. Budoucnost solární energie se zdá jasná a stále více lidí a institucí se zajímá o její rozvoj.