Vystrieda solárne články podstatne efektívnejšia technológia?

Solárne panely

13. 01. 2016

Lukas P.

Zdieľajte cez:

Fotovoltickému priemyslu stále dominujú solárne články. Vedci ani technológivia však stále nie sú spokojní s ich efektívnosťou a preto výskum neustáva. Kremíkové fotovoltické články nie sú jedinou technológiou, na ktorej sa pracuje.

Optická anténa a usmerňovač v jednom

Optická rectenna je zariadenie, ktoré priamo prevádza voľne sa šíriace elektromagnetické vlny pri optických frekvenciách na jednosmerný prúd. I keď bola po prvýkrát navrhnutá už pred viac ako 40 rokmi, napriek tomu sa tento koncept nepodarilo preukázať v experimentálnych podmienkach, a to kvôli výrobným problémom. Hovoríme o výrobe v nanorozmeroch.

Wikipedia: Rectenna je rektifikačná (smerovacia) anténa, resp. zvláštny typ antény, ktorá sa používa na prevedenie elektromagnetickej energie na jednosmerný elektrický prúd (DC).

V súčasnosti je účinnosť tejto technológie len jedno percento, ale profesor Baratunde Cola a jeho kolegovia z Georgia Institute of Technology presvedčivo tvrdia, že môžu dosiahnuť efektívnosť na úrovni 40 % s využitím širokého frekvenčného spektra. Pritom cena je nižšiaa – iba na úrovni jednej desatiny nákladov, ktoré vznikajú pri výrobe bežných solárnych článkov. Ďalšou prednosťou je efektívnosť – horná hranica sa pohybuje až na 90% účinnosti pre jednorazové konverzie vlnovej dĺžky.

Táto technológia sa dobré hodí pre masovú výrobu

To tvrdí profesor Cola a dodáva: „Náš proces používa tri jednoduché kroky: vertikálny rast širokého zväzku nanorúrok; najprv sa nanesie vrstva dielektrika na jeden koniec a potom ďalšia vrstva kovu,“ rozvádza podrobnosti Cola. „V skutočnosti používame jeden koniec nanotrubičky ako súčasť superrýchlej tunelovej diódy typu kov-izolant-kov, čo je pre hromadnú výrobu potenciálne veľmi lacná technológia, až 10-krát lacnejšie ako pri kryštalických kremíkových článkoch.“

Schéma dielov tvoriacich optickú rectenna anténu – uhlíkové nanotrubice uzavreté tunelovou diódou. (Zdroj: Georgia Tech).

„Stále máme pred sebou veľa práce na zvyšovaní efektivity,“ Do budúcnosti má Colova skupina trojúrovňový cieľ – za prvé vyvíjať senzorové aplikácie, ktoré nevyžadujú vysokú účinnosť, za druhé dostať účinnosť na úroveň 20 % pre zber zbytkového tepla v infračervenom spektre, a potom začať nahrádzať štandardné solárne články so 40 % účinnosťou vo viditeľnom spektre.