V súčasnej dobe, pokiaľ sa bežného človeka opýtate na využitie slnečnej energie, tak najčastejšia odpoveď bude – fotovoltika. Na prítomnosť FV panelov na budovách si začíname zvykať a cesta cez Nemecko, z hľadiska panelov na strechách, sa nám už nezdá taká kuriózna ako kedysi. Fotovoltika zatienila aj ten najrozšírenejší spôsob využitia Slnka – fotosyntézu (pestovanie potravy, rast dreva ale aj produkcia kyslíka, …). V súčasnej dobe sa však po celom svete hľadajú iné cesty ako využiť energiu Slnka, ktorá nám je každý deň dodávaná v obrovskom nadbytku.

V krátkom čase tohto tisícročia sa dominantným energetickým využitím energie Slnka stala fotovoltika. Čierne (monokryštál kremíka) alebo modré (polykryštál kremíka) panely sa stali bežnou súčasťou zelených plôch a striech budov. Na prelome prvého a druhého desaťročia sa ako najväčší konkurent tejto kremíkovej technológii (označovanej ako cSi) ukazovali rôzne iné FV štruktúry všeobecne označované ako tenkovrstvá fotovoltika – amorfný kremík, zmesy a zlúčeniny kadmium a telurid; arzenid a gálium; meď, indium a kremík; meď, indium, gálium a kremík. Ich zásadnou výhodou oproti cSi bola nižšia produkčná cena. Pre veľké až obrovské systémy sa vkladali nádeje do rôznych koncentračných systémov. Avšak dynamický pokles výrobnej ceny cSi fotovoltiky položil pred tieto technológie obrovskú výzvu. S tou nebola väčšina schopná zápasiť. Jediný vážny konkurent zostala firma First Solar s ich CdTe (kadmium a telurid) tenkovrstvým panelom.

Táto strata diverzity sa mi videla ako nedobrý smer vývoja slnečnej energetiky. Našťastie sa v poslednom čase ukazujú nové a aj celkom odlišné prístupy k priamemu vyžitiu tejto energie zadarmo. Vo fotovoltike sa už viac ako rok ako obrovská nádej skloňuje slovo Perovskit.

Perovskit

Je to relatívne bežný minerál, ktorý je aj pomerne lacno vyrobiteľný. Jeho efektivita premeny slnečnej energie na elektrinu vzrástla z 3,8% v 2009 ^[2] na  certifikovaných 20,1% v 2014. ^[1] To z nej robí najrýchlejšie sa vyvíjajúcu solárnu technológiu. ^[1]

Keď pridáme možné smery vývoja ako napr. striekanie FV vrsvy (Spray-on perovskite PV cells could slash the cost of solar electricity), určite sa dostaneme k prekvapivým výsledkom.

Ešte sľubnejšia budúcnosť sa však perovskitu otvára pri zaujímavej kombinácii s rozkladom vody na vodík a kyslík.

Neelektrické využitie slnečnej energie

Už koncom minulého roka sa začali objavovať informácie zo Švajčiarskej Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), kde perovskit použili ako primárny zdroj elektriny na rozklad vody. Pri tomto bádaní dospeli k zaujímavej účinnosti procesu až 12,3 %. Keď si uvedomíme, že vstupná energia je zadarmo, tak je to len cena technológie čo ovplyvňuje ekonomiku.

Avšak v posledných dňoch sa nám od protinožcov dostali informácie, že efektivita premeny vie ísť aj značne vyššie – cez 20 %.

Vedci z Univerzity Monash v australskom Melbourne dosiahli účinnosť premeny až 22 %. Takéto hodnoty už sú zaujímavé pre obrovskú šírku aplikácií. Od masívneho uskladňovania nadbytočnej slnečnej energie cez deň a jej použitie v tmavých časoch, až k vodíkovej mobilite. Slnkom lacno rozložiť vodu, ktorej časť (vodík) sa potom v palivových článkoch použije na produkciu elektriny v elektromobiloch – osobných, ale aj autobusoch a nákladiakoch.

Budúcnosť, ktorá je pred nami môže byť ešte veľmi zaujímavá.

Zdroj odkazov:  wikipedia.org/wiki/Perovskite_solar_cell

1. Collavini, S., Völker, S. F. and Delgado, J. L. (2015), Understanding the Outstanding Power Conversion Efficiency of Perovskite-Based Solar Cells. Angew. Chem. Int. Ed., 54: 9757–9759. doi:10.1002/anie.201505321
2. Kojima, Akihiro; Teshima, Kenjiro; Shirai, Yasuo; Miyasaka, Tsutomu (6 May 2009). „Organometal Halide Perovskites as Visible-Light Sensitizers for Photovoltaic Cells“. Journal of the American Chemical Society 131 (17): 6050–6051. doi:10.1021/ja809598r. PMID 19366264.