IBM dnes už není jen obrovskou počítačovou společností. Výzkum IBM zasahuje prakticky do všech oblastí života. Slogan “Chytrá planeta” lze dnes vidět leckde a v rámci této marketingové kampaně IBM oznamuje i nový objev. Vědcům se podařilo vyvinout tenkovrstvé solární články s účinností 9,6%. pokračování…

Závod o to kdo dokáže nejúčinněji využít sluneční energii se dostává do nových obrátek. Každý rok se (především japonské) firmy předhánějí v tom, která vyrobí solární články s vyšší účinností. Tentokrát se do popředí dostává Sharp, který představil účinnosti přeměny 35,8% v laboratorních podmínkách.

„Zvýšená účinnost z předchozích 31,5 na 35,8 procent je velký úspěch a další milník v optimalizaci solární technologie“, říká Peter Thiele, výkonný viceprezident společnosti Sharp Energy Solution Europe. Zatímco nejběžnější typy solárních článků používaných v současnosti jsou křemíkové, vícevrstvé solární články využívají fotoabsorpční vrstvy vyrobené ze sloučenin dvou a více prvků, jako jsou indium a gallium.

Vícevrstvé solární články využívány především v kosmických družicích pro jejich vysokou učinnost přeměny slunečního svitu na energii. Od roku 2000 se Sharp intenzívně věnoval výzkumu a vývoji vícevrstvých solárních článků a dosáhl vysokých hodnot účinnosti přeměny použitím tří fotoabsorpční vrstev. Pro dosažení vysoké účinnosti vícevrstvých solárních článků je důležité vylepšit krystaličnost – pravidelné uspořádání atomů – v každé fotoabsorpční vrstvě. Také je podstatné, aby solární články byly složeny z takových materiálů, které umožňují maximální využití solární energie.

Elektronické knihy začínají být čím dál tím populárnější. Jejich největším přínosem je samozřejmě šetření papírem a skladnost. Bohužel, pořád ještě jsou příliš drahé. Amazon aktuálně ve Spojených státech i ve zbytku světa začala nabízet svou e-čtečku Kindle 2 za 259 dolarů, která se mimo jiné může pochlubit bezdrátovým 3G připojením. Jenže konkurence nelení. LG Display uvádí vlastní čtečku elektronických knih Solar e-book.

Výjimečná je zejména tím, že její součástí je tenkovrstvý solární článek, takže si knihy můžete číst ve vyprahlé poušti třeba do alelujá. Výhodou čteček je právě i jejich online konektivita, díky které si můžete knihy stahovat online - odpadá tím nákladná doprava obrovských balíků a jejich skladování v knihkupectvích, ze kterých se nejspíš v budoucnu stanou superluxusní historické svatostánky, ne-li památky.

Solární článek u elektronické čtečky LG je tenký jako kreditní karta, široký 10 cm a má účinnost 9,6%. Když ho necháte čtyři až pět hodin na přímém slunci, budete mít ve čtečce šťávu na celodenní čtení. LG má s tenkovrstvými solárními články velké plány, v roce 2010 chce mít jejich účinnost na 12%, v roce 2014 už 14% a začít je masově komerčně nabízet. Společnost Dow Chemical z nich například vyrábí solární střešní šindele.

Sportovní svatostánky se těší neutuchající oblibě jak architektů, tak jejích konzumentů. Italský návrhář Gino Zavanelia aktuálně odhalil své nové dílo v podobě solárního stadionu pro Řím. Sportovní stadion Franco Sensi je celý obalen solárními panely. Uvnitř stadionu pak najdeme muzeum římského fotbalového klubu, lóže, restaurace i bar.

Vnější zinko-titanová membrána stadionu je v jedné vrstvě pokryta fotovoltaickými panely. Druhá vrstva je průhledná a umožňuje přirozené osvětlení propouštěním až 80% světla, zabraňuje přitom tomu aby návštěvníci stadionu zmokli. Solární články poslouží minimálně jako zdroj energie pro obrovské LED informační panely táhnoucí se jako prstenec kolem celého stadionu.

Další spolešností, která se rozhodla vyrábět střešní šindele ze solárních článků je zavedený americký průmyslový gigant Dow Solar Solutions (součást Dow Chemical Company). Ta se obnovitelnými zdroji energie a konkrétně solárními technologiemi zabývá už delší dobu, takže je jisté, že nejde o žádnou “habaďůru”.

Solární šindele PowerHouse je možné snadno integrovat do střechy domu stejně jako klasické střešní šindele. Tenkovrstvé solární články CIGS uvnitř mají účinnost kolem 10%. Výhodou je, že vedle sebe můžete skládat jak běžné, tak solární střešní šindele. Instalace trvá narozdíl od běžných panelů asi 10 hodin. Dostupnost ve Spojených státech firma ohlásila do poloviny roku 2010, širší dostupnost pak na rok 2011.

Prozatím nejsou jasné přesné ceny, nicméně Dow slibuje, že budou o něc nižší než v případě klasických solárních panelů. Což je pochopitelné - tenkovrstvé solární články jsou levnější na výboru, také samotné šindele jsou mnohem méně komplikované než běžné solární panely. Podle Jane Palmieri, ředitelky Dow Solar Solutions, by už v roce 2015 mohl tenhle jediný produkt generovat až 5 mld. dolarů.

Z prestižní londýnské Royal College of Art vzešel zajímavý nápad na nafukovácí vznášející se “oblaka” vyrábějící solární energii. Všechno začalo v rámci workshopu “Sunny Memories“, který inicializovalo několik švýcarských technických institucí. Zaměřením designérských dílen bylo využít nejnovějšího objevu v oblasti solárních článků, totiž nátěrem nanášené solární články.

Giuseppe Guerriero a Kai Rover z RCA proto navrhli nafukovací vzdušné “matrace” pokryté právě touto jedinečnou substancí. “Oblaka” by se měla stát přirozenou součástí městské zástavby, např. v parcích, kde budou stínit, ale zároveň vyrábět elektřinu. “Barevné, vzdušné a společenské,” tak je popisují sami tvůrci. Samozřejmě, že své využití by tyto designérské kousky našly především v zemích se silným slunečním svitem.

V současné době největší vojenské operace probíhající na území Afghanistánu a Iráku mají spoustu věcí společných a jednou z nich je i celodenně žhnoucí slunce. Vojáci si pak nejspíš musejí připadat jako tažné muly, když s sebou na jednotlivé mise tahají jako součást zhruba 45 kg až 70 kg výstroje také těžké baterie.

Britští vědci z univerzit v Glasgow, Readingu, Leedsu a dalších městech proto pracují na materiálech, které by vojákům měly pomoci využívat solární energii a odlehčit zátěž. S grantem 657 437 liber od britského ministerstva obrany vyvíjejí termoelektrické články a speciální materiály schopné přeměňovat sluneční záření na elektřinu.

Vedoucím projektu je prof. Duncan Gregory. “Zajistit, že vojáci budou maximálně mobilní, nezatíženi zbytečnou vahou je klíčové proto, aby mohli na bojišti operovat efektivněji a pohodlněji,” komentoval cíle svého výzkumu. Kromě termoelektrických článků, které generují elektřinu z teplotních rozdílů, pracuje také na pokročilých fotovoltaických článcích.

“Naším hlavním cílem je vyrobit s pomocí nanotechnologií fotovoltaický a termoelektrický film na vybraném substrátu, pak je zkombinovat a později nanést na ohebnou plochu,” popisuje Gregory. Jakmile se výzkumníci dostanou do této fáze, budou moct pokročit do další - tedy integrace jejich objevu s výbavou vojáků, například nanesení povrchu na helmu, kamufláž nebo jiné vojenské vybavení.

Díky tomu se budou moct také dále zmenšit baterie, které s sebou musí každý voják nosit - budou moct být dobíjecí. Zároveň profesor Gregory říká, že využije tzv. superkondenzátory pro situace, kdy bude v jednom okamžiku třeba velké množství energie. Právě tu jsou superkondenzátory schopny dodat. Kdy se však vojáci skutečně dočkají praktického využití těchto technologií, toť otázka.

Jeruzalémská společnost GreenSun se snaží vyvinout barevné solární panely. Dnes běžně využívané panely vypadají jako neprůhledné, tmavě modré desky. Jejich využití je proto omezené. Pokud by se však GreenSun podařilo vyvinout solární panely barevné a částečně průhledné, příležitostí k jejich využití by se okamžitě našlo mnohem víc.

Narozdíl od běžných solárních panelů dokážou ty od GreenSun generovat elektřinu i bez přímého slunečního světla. Konstrukce je odlišná od běžných solárních panelů. Solární články jsou umístěny pouze jako lemování po stranách skleněné desky. Jakmile světlo na desku dopadne, je rozptýleno směrem k těmto proužkům článků po stranách.

Díky tomu mohou být solární panely GreenSun velmi levné, údajně až v ceně 1 dolaru za watt. Využívá se zde méně křemíku. Zároveň ale mohou dosáhnout až 20% účinnosti a to především díky tomu, že teplo, které obvykle snižuje účinnost běžných solárních panelů, je zde rozptýleno. Zachycuje se tedy především viditelné a ultrafialové světlo, nikoliv infračervené (tepelné) záření.

Sázet solární stromy místo těch “opravdových” sice není tak úplně dobrý nápad, ale brát si je s sebou třeba na pláž? Proč ne. Už teď chodíme běžně ověšeni elektronickými udělátky jako jsou mobily, MP3 přehrávače, netbooky a brzy možná i MacTablety. Ty všechny potřebují dobíjet.

Solární stromek navržený designéry Jun-Se Kim, Min-Goo Kim a Dong-Eon Kim řeší problém nedostatku energie na cestách elegantně a ekologicky. Dobíjecí stanice nazvaná “Solar tree” získává sluneční energii skrze solární panel na svém vrcholu. Energii pak získáte tak, že do podstavce zatrčíte běžný konektor zásuvky. Zjevně to ale bude chtít pořádně účinný solarní článek!

Tenkovrstvé solární články jsou sice tenké, ale ne dost tenké. Výzkumníci na University of Texas v americkém Austinu aktuálně přišly s průlomovým objevem, díky kterému je možné solární články levně nanášet na jakýkoliv povrch, tedy prakticky “tisknout jako noviny”.

Řešením jsou, světě div se, opět nanotechnologie, resp. nanomateriály. Ty jsou 10 000x tenčí než lidský vlas a díky této mikroskopické velikosti mají dobré fyzikální vlastnosti ke zvyšování účinnosti.

I přesto se však účinnost přeměny světla na elektřinu spreje vyvinutého na univerzitě prozatím pohybuje kolem 1%. Aby mohl být tento produkt komerčně využit, chtějí vědci dosáhnout 10% účinnosti. Plánují tak učinit během následujících tří až pěti let.

Obrovskou výhodou takového řešení by bylo radikální snížení ceny solárních článků, a to údajně až o 90%. Bylo by totiž pak možné nanášet tyto poloprůhledné částice například na nerezovou ocel nebo například plasty. Tím pádem by bylo možné polepit třeba okna poloprůhlednou plastovou fólií fungující jako solární panel.