(c) Graphicstock

Křemíkové solární panely mají mít vyšší účinnost

Tři pilotní linky, které pokrývají celý výrobní cyklus inovativních křemíkových solárních panelů, vzniknou do roku 2025 v Europě díky projektu PILATUS. Speciální technologie s kontakty na spodní straně umožní slunečním článkům přeměnu energie vyšší než 26 %. Při výrobě tohoto fotovoltaického „Ferrari“ chtějí odborníci zároveň minimalizovat jeho CO2 stopu. Na projektu bude pracovat také tým z Fyzikálního ústavu AV ČR pod vedením Martina Ledinského.

V roce 2020 se v Evropě vyrobilo méně než 1 % celosvětové produkce solárních článků, ovšem nainstalovalo se zde více než 20 % globální fotovoltaické kapacity. Do letošního roku se (kumulativně) zprovoznilo už 1 TWp fotovoltaiky, zatímco v jaderných elektrárnách je to cca 700 GW. Závislost na dovozu zhruba 97 % solárních článků z Asie se v kontextu nedávných geopolitických událostí jeví jako energetický hazard, který může ukončit evropský zelený sen.

„Plánovaná pilotní linka na výrobu fotovoltaických modulů zvýší současnou celkovou kapacitu výroby fotovoltaických článků v Evropě o 30 %,“ uvádí k významu evropského projektu Martin Ledinský a dodává: „Roční výrobní kapacita pilotního provozu dosáhne minimálně 170 MWp. Pokud se projekt ukáže jako životaschopný, bude následovat druhá fáze – továrna s roční kapacitou 3-5 GWp.“

Kontakty na zadní straně pro vyšší výkon i účinnost

Navrátit výrobu fotovoltaických panelů z Číny zpět do Evropy pomůže evropský grant HORIZONT Europe ve výši 10,5 milionu eur. Projekt PILATUS využije patentovanou technologii křemíkových solárních článků s kontakty na spodní straně fotovoltaických článků, na jejíž tvorbě se tým českých vědců podílel. Osvětlenou stranu článku v tomto případě nestíní žádné neprůhledné kovové kontakty, což v kombinaci s optimální pasivací povrchových defektů umožňuje vyrobit sluneční články s ultimátní účinností fotovoltaické přeměny vyšší než 26 %.

Na zadní straně desky křemíkového krystalu je nutné připravit kladné a záporné elektrody nanesením proužků amorfního křemíku tenkých jen několik nanometrů. Tato varianta výroby je sice technicky náročnější, ale přirozeně umožňuje využít i světlo dopadající na spodní stranu panelu a odrážející se od plochy pod panelem, a zvyšovat tak až o 15 % elektrický výkon dodávaný do sítě.

Vědci vytvoří fotovoltaické „Ferrari“

„Pokud chceme být konkurenceschopni, musíme přijít s novou, vysoce účinnou technologií, díky které bude fotovoltaika cenově dostupná a zároveň splní i přísné ekologické požadavky. Proto budeme pro tohle fotovoltaické ‚Ferrari‘ využívat z velké části energii z norských vodních elektráren a minimalizovat tak jeho CO2 stopu,“ vysvětluje Martin Ledinský. Než se první linka rozběhne, čekají české vědce, zástupce jedné z pěti vědeckých institucí spolupracující na projektu, dlouhé měsíce příprav, měření a optimalizace.

Pod mikroskopem přiblížený křemíkový fotovoltaický článek vypadá trochu jako pole egyptských pyramid, kde jsou ale všechny stavby velmi nahusto a přesně stejně orientované, jen se trochu liší velikostí. Když nasněží na pyramidy v Gize, člověk si může metrem změřit, kolik sněhu napadlo, ale ve fotovoltaickém článku jsou pyramidy 5 mikronů vysoké a je na ně „nasněžena“ 10–20 nm tlustá vrstva amorfního křemíku. V tomto přirovnání odpovídá zhruba 1 cm sněhu, měření takové tloušťky proto není jednoduché.

Výzkum pomůže zkrátit kontrolu kontaktů článku na desetiny vteřiny

V rámci předchozího úspěšného projektu NextBase, který optimalizoval technologii přípravy těchto fotovoltaických článků, se týmu z Fyzikálního ústavu AV ČR povedlo vyvinout rychlou a přesnou metodu k měření tloušťky zadních kontaktů. Tato metoda byla jedním ze tří zásadních výsledků EU projektu NextBase. Proto byl tým Martina Ledinského přizván k další mezinárodní spolupráci v navazujícím projektu PILATUS. Cílem je vylepšit techniku kontroly kontaktů a zkrátit dobu měření ze současných desítek sekund pod jedinou sekundu, aby mohla kontrola probíhat v reálném čase na výrobní lince ve chvíli, kdy článek vyjede z depoziční komory. „Výzkum jednotlivých charakterizačních kroků bude probíhat v laboratoři Fyzikálního ústavu AV ČR a ověří se na prototypové lince ve Freiburgu,“ shrnuje Martin Ledinský.

tisková zpráva Fyzikálního ústavu AV ČR

První panchromatická studie slapového roztrhání hvězdy s výtryskem

V některých případech slapové rozrušení vyvolá vznik relativistického výtrysku (jetu) s materiálem vyvrženým z černé …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close