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.

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

Související články

Čeští vysokoškoláci jezdí na placenou praxi do Bentley, Audi a Porsche

Čeští vysokoškoláci jezdí na...

ŠKODA AUTO Vysoká škola je v naší novodobé historii jediná škola...
Digitální revoluce v zemědělství

Digitální revoluce v zemědělství

Autonomní systémy, programy pro digitální řízení farem, bezpilotní prostředky (drony) a...
Jak navrhnout lžičku…

Jak navrhnout lžičku…

S Průmyslem 4.0 vstoupí do našich životů nová kvalita, ale také mnoho změn....
LAMAX Sounder2: Bomba hudebního světa

LAMAX Sounder2: Bomba hudebního...

Píšete nám různé dopisy. Mezi ně patří i dotazy na testy hodinek, aut...
Jak se u nás testují Chytré silnice?

Jak se u nás testují Chytré...

O překážce na silnici víte dřív, než ji uvidíte. Krátce před úsekem,...
Doprava budoucnosti v reálu: Brno je vzorem pro Evropu

Doprava budoucnosti v reálu:...

Jednou bude většina aut komunikovat sama se sebou, s návěstidly, semafory,...
Česko finalizuje unikátní projekt dopravy budoucnosti

Česko finalizuje unikátní...

Představte si Evropu bez dopravních nehod, kdy už nikdo na silnici...
Chytré české nabíječky elektromobilů samy komunikují se sítí

Chytré české nabíječky...

Žďárský DEL během letošního dubna uvedl na trh novou generaci chytrých nabíjecích...
Elektromobily ve službách policie? Jsou stále populárnější…

Elektromobily ve službách policie?...

Ani těch pár negativních zkušeností z posledních měsíců neodradilo některé...
Paříž zaplaví samoobslužné elektrické skútry

Paříž zaplaví samoobslužné...

Poslední dobou je (nejen) u nás stále běžnější kritika elektrokoloběžek Lime,...

Nenechte si ujít další zajímavé články

ISS se dočká „záplaty“

ISS se dočká „záplaty“

V uplynulých dnech začali ruští kosmonauti opravovat díru v mezinárodní...
Smrtelná past pro hmyz

Smrtelná past pro hmyz

Nic netušící moucha usedá na list a je to to poslední, co udělá....
Slavný architekt Kaňka se stal otcem v 70 letech

Slavný architekt Kaňka se stal...

Vyučí u svého otce, architekta Víta Václava Kaňky (1650–1727). Po několika letech strávených v cizině se...
Jaké tajemství skrývá nejznámější „sourozenec“ Stonehenge?

Jaké tajemství skrývá nejznámější...

Existuje jen hrstka lidí, kteří v životě neslyšeli o tajuplném kamenném kruhu,...
Očkování: Praktici jsou připraveni, systém nikoliv

Očkování: Praktici jsou...

Snažíme se o systém – březen ale bude čistá improvizace, říkají k...
Výprava za moře: Plaz z ostrova Borneo v Zoo Praha

Výprava za moře: Plaz z ostrova...

V roce 2016 byla Zoo Praha jednou z prvních evropských zoologických zahrad,...
V čem se vozili panovníci, ale i diktátoři?

V čem se vozili panovníci, ale i...

Mnozí vládci prosluli nejen svými činy a vládou, libovali si také v...
Lidé, kteří se zasekli v bizarních situacích

Lidé, kteří se zasekli v...

Každý z nás se občas někde zasekne, ať už je to v dopravní...
Jak se napít z moře?

Jak se napít z moře?

O Zemi se říká, že je modrá, jelikož ji na rozdíl od jiných planet pokrývá...
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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