Kdyby solární elektrárny fungovaly jako listy rostlin, výrazně by se zvýšila jejich účinnost

Nejstarší solární články fungují už několik miliard let - jsou jimi fotosyntetická barviva přeměňující sluneční paprsky na chemickou energii. Jenže zatímco rostliny si díky chlorofylu vystačí i s málem světla, současné solární fotovoltaické elektrárny fungují jen za slunečných dní - a to ještě s účinností, která u běžných panelů nabízených na trhu obvykle nepřekračuje 16 procent.

Přitom účinnost fotosyntézy rostlin přesahuje 30 procent. Kdybychom solární panely umístili ve stínu, mnoho energie by nedaly, rostliny ale ve stínu běžně fungují. Pokud by se podařilo procesy probíhající v listech napodobit uměle, sen o trvalém zdroji levné a čisté energie by se stal skutečností.

Fotosyntéza ovšem je komplikovaný děj skládající se z mnoha na sebe navazujících biochemických reakcí, jejichž napodobení zatím leží za hranicemi možností současné vědy. Badatelé proto zkoušejí napodobit aspoň některé části tohoto cyklu. Zajímají se přitom také o organická barviva, která zachycují energii různých vlnových délek.

Jedním z důvodů nízké účinnosti dnešních fotovoltaických článků je totiž to, že využívají pouze fotony disponující určitou energií, zatímco ty, které mají energii nižší nebo vyšší, projdou jejich materiálem bez užitku. Naproti tomu fotosyntetická barviva toto omezení nemají. Kdyby se je tedy podařilo zabudovat do současných solárních panelů, účinnost přeměny světla na elektřinu by mohla výrazně stoupnout.

Jediný rozdíl oproti rostlinám by spočíval v tom, že molekuly barviv by pohlcenou energii světla neodevzdaly do chemických reakcí vytvářejících cukry, ale polovodičovým článkům, které z nich udělají elektřinu.

Problémem se zabývá mimo jiné také Institut Maxe Plancka pro výzkum polymerů v německém Mainzu. Tamní vědci použili směsi dvou látek, která umí zachytit zelené paprsky s dlouhou vlnovou délkou a vyzářit je jako modré. Toho by bylo možné využít při optimalizaci spektrálního složení světla pro konkrétní typy polovodičových článků.

NOVÁ TECHNOLOGIE Organický solární článek funguje na podobném principu jako fotosyntéza v listech rostlin.

• Diskuse
• Celkem 7 příspěvků