Reklama
Vypadá to jako věc z budoucnosti, ale existuje už dnes. Vědci z Tokijské městské univerzity oznámili, že sestrojili ohebný solární článek, který dosahuje účinnosti 26,5 procenta. Zní to jako číslo, které uvidíte na grafu, ale tady jde o reálný, funkční prototyp. Jednotka spojuje dvě technologie do jednoho celku. Nahoře perovskit, dole tenký křemík. Výsledkem je článek, který se ohýbá, funguje a překonává dosavadní limity.
Obsah článku
Tato kombinace se nazývá tandemová, a to nejen proto, že spojuje dvě vrstvy. Obě části spolupracují ve vzácné rovnováze. Zatímco horní perovskit propouští světlo, spodní křemíková struktura ho využívá na maximum.
Sestava dokázala při standardních testech vyprodukovat napětí 1,83 voltu, proudovou hustotu téměř 18 miliampérů na čtvereční centimetr a výplňový faktor přes 81 procent. Tyto parametry z ní dělají nejsilnější ohebný solární článek, jaký byl zatím vyroben.
Tajemství ukryté v tloušťce
Klíč k pružnosti spočívá ve spodní vrstvě. Tým použil křemíkový heteropřechod, který upravil chemickým leptáním hydroxidem draselným. Výsledkem je extrémně tenký wafer, jehož zadní strana získala texturu, přední strana mikroúpravy a obě plochy ochranný film z nitridu křemíku. Každý wafer se poté rozřezal na pěticentimetrové čtverce a připravil ke spojení s horní jednotkou.
Perovskitový článek nefunguje sám o sobě. Je vybaven několika funkčními vrstvami, včetně molekulární mezivrstvy MeO 2PACz, oxidů cínu a india, vrstvy z fullerenů, antireflexní úpravy z fluoridu hořečnatého a stříbrného kontaktu. Díky této kombinaci se světlo nejen zachytí, ale i efektivně přemění na energii.
Podle vedoucího výzkumu Ryosukeho Ishikawy má ztenčení křemíkové části zásadní význam. Teprve tehdy se dá mluvit o pružnosti, která neznamená ztrátu výkonu. Právě to otevírá cestu pro použití v konstrukcích, kde se dříve o solárním článku dalo jen snít.
Plán: ještě výš, ještě dál
Projekt nekončí dosaženým číslem. Výzkumný tým plánuje další vylepšení. Zaměří se na vyvážení elektrického proudu mezi oběma vrstvami. Uvažuje se o bifaciálním návrhu, který by umožnil zachytávat světlo z více směrů, a také o vylepšení odrazové vrstvy na zadní straně. Cílem je posunout účinnost ještě výše, ale zároveň ověřit, co článek vydrží při opakovaném ohýbání a dlouhodobém zatížení.
Význam této technologie není jen laboratorní. Pokud se podaří zlevnit výrobu a stabilizovat výkon, může se stát součástí městských fasád, střešních panelů nebo i oděvních doplňků. Solární článek se tak nemusí instalovat, ale rovnou integrovat.
Ticho, pružnost, výkon. A slunce, které pracuje tam, kde si ho téměř nevšimnete.
