BRATISLAVA. Solárne články majú kľúčovú chybu, ktorá znižuje ich účinnosť. Jej príčinu sa podarilo odhaliť vedcom po štyridsiatich rokoch pátrania.
Zistenia uverejnili vo vedeckom časopise Journal of Applied Physics.
Výrazná strata
Jedným z najpoužívanejších systémov na výrobu energie z obnoviteľných zdrojov sú kremíkové solárne články. Väčšina dosahuje iba dvadsaťpercentnú účinnosť - z každého kilowattu slnečného žiarenia vytvoria zhruba 200 wattov elektrickej energie.
Z morskej vody vyrobili palivo, ktoré má nulové emisie Čítajte Už po prvých hodinách fungovania však účinnosť kremíkových solárnych článkov klesá.
"Po inštalácii klesne účinnosť solárneho panelu počas prvých hodín prevádzky z dvadsiatich percent približne na osemnásť," vysvetľuje v tlačovej správe univerzity v Manchestri jeden z autorov výskumu Tony Peaker.
Dvojpercentná strata účinnosti sa laikovi nemusí javiť ako veľký problém.
"Keď si uvedomíte, že solárne panely v súčasnosti zabezpečujú dodávku veľkej časti celkových energetických potrieb sveta a bude to stále rásť, ide o výraznú stratu," hovorí Peaker.
Pokles účinnosti solárnych článkov sa označuje ako svetlom spôsobená degradácia. Problém sa vedci pokúšajú vyriešiť už štyridsať rokov a napísali o ňom viac ako 250 štúdií. Teraz sa vedcom z univerzity v Manchestri po prvýkrát podarilo opísať mechanizmus tejto degradácie.
Zahriať v tme
Zistili, že pri transformácii elektrického náboja v kremíkovom solárnom článku prostredníctvom slnečného svetla vzniká vysoko účinná "pasca". Tá zabraňuje prúdeniu fotoelektrických nosičov náboja - elektrónov.
Čokoľvek, čo bráni prúdeniu elektrónov, znižuje výkonnosť článku a množstvo vytvorenej elektrickej energie.
Nový zdroj energie môže poháňať vesmírne misie, vydrží stovky rokov Čítajte "Dokázali sme, že chyba existuje, teraz musí nasledovať potrebná technická oprava," píše v tlačovej správe jeden z autorov štúdie Iain Crowe.
Kvalita kremíkového materiálu sa štandardne určuje technikou, ktorá meria "životnosť" nosičov nábojov. Životnosť je dlhšia v materiáloch, ktoré majú menej pascí.
Autori tiež zistili, že degradácia solárnych článkov sa dala zvrátiť, ak sa kremíkový materiál zahrial v tme.
DOI: 10.1063/1.5091759
