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
reklama

Související články

Zvířecí „lékaři“ odhalí nemoci dříve než laboratorní testy

Zvířecí „lékaři“ odhalí nemoci...

Nevábně zavánějící trus by dobrovolně nikdo neočichával. Speciálně vycvičené fretky...
Australské ekosystémy v ohrožení

Australské ekosystémy v ohrožení

Ekosystém se pomalu ale jistě hroutí na celé planetě, oteplování a nadměrné...
Vložení realitou? Vědci varují před pronikáním reklamy do snů

Vložení realitou? Vědci varují před...

Čtyřicítka odborníků na spánek a sny upozornila na nebezpečí...
V pravěku to bez „ostrých loktů“ nešlo

V pravěku to bez „ostrých loktů“...

Nejnovější archeologický průzkum dokazuje, že v pravěku se válčilo „hlava...
Špatný pitný režim může za únavu i zápach z úst

Špatný pitný režim může za únavu i...

Pocit únavy, výkyvy nálad, suchá pokožka, hlubší vrásky i přibírání na váze. To...
Migrénu lidé tají, v práci ji neberou vážně

Migrénu lidé tají, v práci ji...

Nechápavé a často výsměšné reakce zaměstnavatelů a nadřízených na migrénu jsou...
V liberecké zoo jsou prvně k vidění kriticky ohrožení gekoni modří

V liberecké zoo jsou prvně k vidění...

Zoo Liberec začala s chovem vzácných gekonů modrých. Dvojice těchto...
Virtuplex pomáhá rodinám s vážně nemocnými dětmi

Virtuplex pomáhá rodinám s vážně...

I virtuální realita může pomoci dobré věci. Důkazem je česká...
Dny otevřených ambulancí pro pacienty s lupénkou online

Dny otevřených ambulancí pro...

Lupénka není pouze kosmetickou záležitostí, ale je onemocněním, které...
Technologie známá „z kriminálek“ odhalí zločince

Technologie známá „z kriminálek“...

Dostat i z té nejrozmazanější fotky rozpoznatelnou podobu pachatele, to...

Nenechte si ujít další zajímavé články

Stal se filozof Giordano Bruno vrahem?

Stal se filozof Giordano Bruno...

„Dnes byl tedy přiveden k hranici, či lépe řečeno ke kůlu. Když mu byl, už...
Jak vznikl Superman? Zuřili kvůli němu až ve Třetí říši

Jak vznikl Superman? Zuřili kvůli němu...

„Pusť mě dolů! Ubližuješ mi!“ křičí zmítající se Adolf Hitler....
Stojí za smrtí Václava III. Albrecht I. Habsburský?

Stojí za smrtí Václava III....

Jablko nepadá daleko od stromu. To platí i v případě Albrechta...
Proč básně lžou? 7 slov, která v minulosti znamenala něco jiného

Proč básně lžou? 7 slov, která...

Domluvili bychom se s Čechem, který žil před několika staletí? Nějak nejspíš...
Jeden jazyk pro celé lidstvo. Tvůrce esperanta usiloval o světový mír

Jeden jazyk pro celé lidstvo....

„Kde jsou mé poznámky?“ ptá se Ludvík Zamenhof, když se vrátí domů ze...
Impuls k husitským válkám: Radní pražského Nového Města vyletěli z okna

Impuls k husitským válkám: Radní...

Novoměstský radní Jan Humpolec letí 30. července 1419 oknem ven na ulici....
Tajemství rajské zahrady: Bylo zakázané ovoce opravdu jablko?

Tajemství rajské zahrady: Bylo...

Okolnosti vyhnání prvních lidí z ráje zná snad každý. Eva poslechne...
Jak zvířata vidí svět?

Jak zvířata vidí svět?

Napadlo vás někdy, jak vás vidí váš domácí mazlíček nebo nějaké...
Praha 1483: Masakr odstartovaly týnské zvony

Praha 1483: Masakr odstartovaly...

Kališníci se bojí, že ztratí vliv na pražských radnicích, a proto 24....
Poznejte své IQ

Poznejte své IQ

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