Budovy po celém světě ukrývají nevyužitý potenciál, který by mohl změnit způsob, jakým lidstvo získává elektrickou energii. Průhledné solární panely vypadají jako běžná okna a navíc elegantně řeší problém se získáváním solární energie.

Jsou ohebné, průhledné a mohou být součástí oken i displejů mobilních zařízení. Perovskitové solární panely zní jako výmysl autora sci-fi, jedná se však o technologii, kterou už můžeme v praxi spatřit na prvních budovách.

Jak může být solární panel průhledný? Vědci si s průhledností dlouho lámali hlavu. Nejdříve využívali pro okna speciálních vrstev, které pohlcovaly světlo. Problémem je, že po pohlcení viditelné části spektra vypadá okno šedivě a propouští o desítky procent méně světla. Řešení přišlo až nedávno. Speciální vrstva panelu byla navržena tak, aby nepohlcovala viditelné spektrum světla. Pohltí především část UV a infračerveného záření.

Pohlcení infračerveného záření má ještě jeden zajímavý efekt. Dochází při něm k přeměně infračerveného záření, které by jinak vnitřní prostory zahřívalo, na elektřinu. U kancelářských budov se tak v létě může jednat o další vítaný jev.

Psali jsme o solární energii:

• Konec drahého tankování? Solární nátěr budoucnosti mění vodu na palivo pro automobily
• Solární farma napájí havajský ostrov elektřinou i v noci

Křemík je drahý, materiál perovskit umí být průhledný a levnější

Většina panelů na trhu staví na bázi křemíku, s nímž průhledná „solární“ okna vyrobit nelze. Oproti tomu perovskit, tedy sloučenina halogenů (např. olovo a chlor), dokáže být průhledný a co víc, při stejné účinnosti je cena panelu dokonce nižší. Otázkou zůstává, zda jsou podobné panely kvůli svému složení ekologické. Díky drobným úpravám chemického složení mohou perovskitová okna propouštět či pohlcovat různé vlnové délky světla.

V lednu zveřejnil tým kolem Richarda Lunta, chemického inženýra z Michigan State University studii, kde se týmu podařilo vytvořit průhledný solární panel, který pohlcuje pouze UV záření a vytváří z něj elektřinu při účinnosti 0,5 %. Ačkoliv je tato hodnota výrazně nižší, než běž jakých účinností běžně perovskitové panely dosahují, Lunt věří, že už v této fázi by mohlo okno napájet další technologie, jako např. zatmívání oken. V řádu několika let chtějí vědci svými čirými okny dohnat účinnost běžných solárních panelů.

Využití na kancelářských budovách není jen hudbou budoucnosti. První případy implementace můžeme spatřit u našich blízkých sousedů. Na konci roku 2018 došlo k instalaci testovacího okna na bázi perovskitu v rámci areálu kancelářských budov Spark ve Varšavě. Šlo o testovací spolupráci společnosti Skanska a Saule Technologies.

Testování zatím probíhá na zlomku budovy. Velikost testovacího panelu je 1,3 × 0,9 m. Skládá se z 52 fotovoltaických modulů a dokáže 8 hodin napájet osvětlení pro jednoho zaměstnance, nebo jeden kancelářský počítač po dobu jednoho dne. Výrobce bohužel není příliš konkrétní a neuvádí cenu takového řešení.

S myšlenkou průhledných solárních panelů si výzkumníci pohrávají již několik desetiletí. Překážkou však byla nízká efektivita panelů a jejich vysoká cena. To by se mohlo brzy změnit a pokud vše půjde dobře, dočkáme se masového využití v nejbližší dekádě, kdy vědci očekávají efektivitu převyšující i u průhledných panelů 20 %.

Zdroj: 1, 2