Ekologické bydleníRodinný dům, nízkoenergetické bydlení, zelená úsporám

Pokročilé solární technologie jsou kompromisem mezi cenou a účinností. Příkladem můžou být solární články používané na satelitech, které jsou výjimečně účinné (až 40 %), ale zároveň pro běžné smrtelníky cenově nedostupné. Snížit nepoměr mezi účinností a cenou slibují mnohé solární technologie. Jednou z nich jsou také nanokrystalické solární články. Solární články založené na nanokrystalech (nebo také kvantových tečkách) neposkytují takovou účinnost jako křemíkové články, ale díky levné výrobě a široké možnosti využití se jim věští velká budoucnost.  

Kdekdo dnes věští nebo dokonce přeje solární energetice brzký konec. Ekonomové ze Saxo Bank jsou však opačného názoru. Ve speciálním dodatku pravidelně publikovaného ekonomického výhledu na rok 2011 píšou, že „budoucnost je v solární energii„.  

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.

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.

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.