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

Baterie s tekutým elektrolytem funguje i jako chladič

Baterie s tekutým elektrolytem...

S rostoucím výkonem procesorů stoupá i množství odpadního tepla, které...
S čím se hraje baseball?

S čím se hraje baseball?

Baseball je kolektivní míčová hra, při níž se míč odpaluje za pomoci pálky. Tou se...
Humanoidní robot z Koreje

Humanoidní robot z Koreje

Jihokorejští vědci sestavili humanoidního robota, který by měl být schopen lidem...
Proč se věk nobelistů neustále zvyšuje?

Proč se věk nobelistů neustále...

Co mají všichni nositelé Nobelovy ceny za rok 2016 společného? Jsou...
Roboti a splněné sny

Roboti a splněné sny

Nevíte, kde vzít inspiraci pro své nápady? Můžete zajít...
Motor, který nesplnil všechna očekávání

Motor, který nesplnil všechna...

Wankelův motor je typem spalovacího motoru s rotačním pístem. Využívá...
Vybroušená krása

Vybroušená krása

Diamant je nejtvrdší známý přírodní minerál. Jde o krystalickou formu uhlíku....
Jak se dělá umělá čočka?

Jak se dělá umělá čočka?

Brýlové čočky byly původně vyráběny pouze ze skla. S rozvojem techniky a objevem nových...
Největší vesmírná mystéria

Největší vesmírná mystéria

Jaká jsou největší vesmírná mystéria podle americké NASA? Co může...
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...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Karl Drais: Neměli bychom bez něj jízdní kolo, psací stroj ani mlýnek na maso!

Karl Drais: Neměli bychom bez něj...

Řítí se silnicí jako chytrá horákyně. Jede a jde...
Cestování mění život

Cestování mění život

Cestování je především o poznání. O poznání jiných...
6 potravin, kterými potěšíte mozek

6 potravin, kterými potěšíte mozek

Z posledních vědeckých výzkumů vyšlo najevo, že...
Tuberkulóza v kostce: Který rok byl pro Československo tragický?

Tuberkulóza v kostce: Který rok...

Lékaři se shodují, že jde o jednu z...
3 tipy na mobilní aplikace pro snadnou správu osobních financí

3 tipy na mobilní aplikace pro...

Mít finance stále pod kontrolou není snadné. Mnozí...
Nádherné! Masivní ostrovy plujícího ledu  u břehů Kanady

Nádherné! Masivní ostrovy...

Některé ledovce jsou tak obrovské, že okolní budovy...
Nechtěná neviditelnost: Utkvělá představa, nebo skutečné prokletí?

Nechtěná neviditelnost: Utkvělá...

Stalo se vám někdy, že ačkoliv jste dělali...
Strašák moderní doby: Jak se léčí rakovina?

Strašák moderní doby: Jak se...

Rakovina je různorodá skupina chorob, kterou spojuje...
Židé: Těžce zkoušený lid pod Davidovou hvězdou

Židé: Těžce zkoušený lid pod...

Předlouhá historie židovského národa je spjata s mnoha...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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