Motýlí křídla inspirují výrobce solárních článků

Většina využitelné energie má jeden původ – pochází se světla a tepla, které na zemský povrch dopadá díky našemu Slunci. Je proto jen logické, že začít s přímým využívám právě tohoto zdroje by mělo být nejekonomičtější. V honbě za nejefektivnějším slunečním článkem došlo v nedávné době k dalšímu významnému pokroku. Většina využitelné energie má jeden původ – pochází se světla a tepla, které na zemský povrch dopadá díky našemu Slunci. Je proto jen logické, že  začít s přímým  využívám právě tohoto zdroje by mělo být nejekonomičtější. V honbě za nejefektivnějším slunečním článkem došlo v nedávné době k dalšímu významnému pokroku.

Energii slunečního zařízení se dokázaly zachycovat ty z pozemských organismů, kterým říkám autotrofové neboli samozásobitelé. Většina rostlin a sinic má na specializovaných membránách složitá zařízení, díky nimž  může dojít k zachycení energie jednotlivých složek světelného záření – fotonů. Celý proces, který tvoří základ všech potravních řetězců,  souhrnně nazýváme fotosyntéza. Je ale důležité všimnout si jedné věci – na všech vyšších stupních potravních řetězců nutně dochází k energetickým ztrátám. Ochočit si tedy sluneční energii přímo je nejen rozumné, ale i výhodné. Lidské schopnosti ohledně využívání slunečních paprsků však stále za siniceni a rostlinami drtivě zaostávají. První sluneční článek, který využíval unikátních vlastností křemíku, byl sestaven až v roce 1954. Křemíkové články jsou ostatně využívány  dodnes. Jejich obrovskou nevýhodou je však jejich poměrně nízká efektivita. Odhaduje se, že dnešní křemíkové solární články dokáží za dobu svého života dodat zhruba takové množství energie, která byla vynaložena k jejich výrobě. Naděje na efektivnější zachycování sluneční energie svitla konstruktérům v 1991, kdy švýcarský chemik za Michael Grätzel přišel s vynálezem tzv. „barvivových článků“, které jsou známy také jako články Grätzelovy. Oproti tradičním křemíkovým článkům mají nespočet výhod.  Jsou mechanicky odolnější (např. proti dešti či krupám), mohou přijímat energii ze všech stran a co je nejdůležitější – jsou výrazně levnější a také vysoce efektivní, takže výsledná cena energie je až 5x nižší, než tomu bylo v případě článků křemíkových. A v čemže je tajemství jejich účinnosti? Polovodič, které jsou zdrojem elektrického pole, nejsou aktivovány jiným polovodičem, ale fotosenzitivním barvivem. Nanočástice barviva jsou rozmístěny uvnitř celého článku a nikoliv pouze na povrchu, čímž se výrazně zvětšuje plocha, na níž může docházet k zachycování energie slunečního záření.  A k jakému progresu tedy došlo v poslední době? Čínští a japonští vědci si všimli, že barevné pigmenty, díky nimž jsou motýlí křídla ozdobena nejroztodivnějšími skvrnami, jsou velmi efektivním pohlcovačem světelného záření. Od tohoto postřehu už nebylo daleko k myšlence, že syntetické barvivo, vyrobené podle motýlího vzoru, by mohlo Grätzelovým článkům napomoci k ještě větší efektivitě. A aby to nebylo vše – syntetické napodobeniny motýlích pigmentů lze poměrně snadno a levně připravit. V našem úsilí vyrobit čistou energii jsme tedy opět o krůček dál.

Rubriky:  Elektronika
Publikováno:
Další články autora
Právě v prodeji
Tip redakce

Související články

1000x tenčí než lidský vlas, takový je nejtenčí holografický materiál

1000x tenčí než lidský vlas, takový...

Zajímavý kousek se podařil vědcům. Ti vyvinuli nejtenčí holografický materiál na...
Baterie s tekutým elektrolytem funguje i jako chladič

Baterie s tekutým elektrolytem...

S rostoucím výkonem procesorů stoupá i množství odpadního tepla, které...
Nový čip dostane rozpoznávání hlasu i do jednoduchých zařízení

Nový čip dostane rozpoznávání hlasu...

Současné technologie rozpoznávání řeči jsou postavené na speciálním softwaru, což je...
Systém Galileo čelí vážným problémům

Systém Galileo čelí vážným...

Evropský navigační systém Galileo, jehož administrativní centrum sídlí v...
Explozím baterií v mobilech zabrání hasicí systém

Explozím baterií v mobilech...

Naprostá většina spotřební elektroniky používá  Li-Ion baterie, které...
Chytré hodinky ví, že jste nemocní dřív, než vy

Chytré hodinky ví, že jste nemocní...

Chytré hodinky si zatím nezískaly takovou oblibu jako chytré telefony a...
Jazyk dokáže řídit vozík

Jazyk dokáže řídit vozík

Konstruktéři se snaží vyvinout takový invalidní vozík, který by mohli...
Co se děje s kapkou vody?

Co se děje s kapkou vody?

Zpomalené záběry pokusů uskutečněných v Kalifornském technologickém...
V čem se pere prádlo?

V čem se pere prádlo?

První pračku sestrojil německý vědec Jacob Christian Schäffern (1718 – 1790 )...
Aby rostliny netrpěly žízní

Aby rostliny netrpěly žízní

Ze spolupráce university v americkém Coloradu a společnosti AgriHouse vzešel...

Nenechte si ujít další zajímavé články

VIDEO: Dechberoucí vrak lodi Sweepstakes

VIDEO: Dechberoucí vrak lodi...

Jen pár metrů pod klidnou, třpytící se hladinou zátoky Big Tub (Velká vana)...
Přehledně: Otisk Baťů do architektury Zlína

Přehledně: Otisk Baťů do...

Jedním z prvních architektů, které Tomáš Baťa pozval do Zlína, byl...
Žlutá dodávka věstí smrt: Dvojčata WTC nebyla první!

Žlutá dodávka věstí smrt:...

Řekne-li se 11. září 2001, všichni vědí, že je řeč o zkáze Dvojčat....
10 největších omylů druhé světové války (2. díl)

10 největších omylů druhé světové...

Je to už 78 let, co propukl nejstrašnější konflikt v dějinách lidstva –...
Vyplatí se dbát na svatební tradice?

Vyplatí se dbát na svatební...

Ženy společně pečou svatební koláče. Do pečení se hrne také budoucí nevěsta. „To ať tě ani...
Florencie 1954: Přerušilo fotbalový zápas UFO nebo pavouci?

Florencie 1954: Přerušilo...

Je jasný podzimní den a zhruba deset tisíc diváků na stadionu Artemio...
Dehydratace: 5 kroků ke smrti žízní

Dehydratace: 5 kroků ke smrti žízní

Voda tvoří asi 60 % našeho těla. Nedostatek vody v organismu se může...
Buran: Takhle vypadal raketoplán se srpem a kladivem!

Buran: Takhle vypadal raketoplán...

Psala se sedmdesátá léta, když technology z USA i Sovětského svazu...
10 největších omylů druhé světové války (1. díl)

10 největších omylů druhé světové...

Je to už 78 let, co propukl nejstrašnější konflikt v dějinách lidstva –...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

V našem profesionálně sestaveném testu ihned zjistíte přesné výsledky a obdržíte certifikát.