Solární panely slaví 65 let. Původně poháněly družice, dnes je to nejrychleji rostoucí zdroj energie

Před 65 lety skupina vědců z Bellových laboratoří představila světu vůbec první křemíkový fotovoltaický článek, který dokázal pohánět elektřinou malé zařízení. Technologie, která se na začátku uplatňovala například v kosmonautice nebo na místech, kam nevedly elektrárenské sítě, se dnes běžně používá na střechách rodinných domů i na velkých solárních projektech.

Díky masivnímu zlevnění v posledních deseti letech se fotovoltaika stala globálně nejrychleji rostoucím zdrojem energie. Celkem bylo na konci loňského roku nainstalováno přes 500 gigawattů solárních elektráren. „Ještě v roce 1977 stál jeden watt 77,67 dolaru, do roku 2013 klesla jeho cena na 0,73 dolaru za watt. Dnes se pohybuje pod 0,2 dolaru za watt. Energie ze solárních panelů nebyla nikdy dříve cenově dostupnější,“ uvádí Svaz moderní energetiky.

Vývoj ceny fotovoltaiky
Zdroj: Wikimedia Commons

Kdo vymyslel solární elektrárnu

Solární neboli fotovoltaické panely fungují na principu takzvaného fotovoltaického jevu. Zjednodušeně řečeno to znamená, že při dopadu světla vzniká elektrické napětí. Poprvé byl pozorován roku 1876 (přičemž ještě dříve byl pozorován podobný fotoelektrický jev).

Roku 1883 pak vznikl první fotovoltaický článek, tehdy ještě velmi neúčinný. Další pokrok nastal roku 1946, kdy si inženýr Russell Ohl nechal patentovat konstrukci solárního článku. Současná podoba solárního panelu ale pochází až z roku 1954, kdy vznikl v amerických Bellových laboratořích. Tam použili křemík, u něhož se ukázalo, že je velmi citlivý na záření, a navíc byl dobře prozkoumaný díky jeho využití v polovodičích. 

Tento objev se velmi hodil americkému kosmickému výzkumu, protože tehdy nebyly jiné prostředky, jak napájet družice. Tou první, která solární panely použila, byl americký Vanguard I, který do kosmu letěl v březnu 1958. Na Zemi zpočátku nejvíc k rozšíření solárních panelů paradoxně přispěly velké ropné korporace, které je používaly na svých vrtných plošinách, kam nevedla elektřina zvnějšku.

Problém jménem křemík

V současné době s tím, jak poptávka po panelech přibývá, se ukazuje, že křemík může být do budoucna příliš drahý, nedostupný a vlastně i málo výkonný – účinnost solárních panelů se pohybuje kolem 17 procent. Němečtí vědci z Fraunhoferova institutu sice už ukázali i systémy s účinností kolem 30 procent, ale ty jsou stále ve fázi vývoje. Proto vědci po celém světě hledají látky, které by mohly křemík nahradit.

Jednou z těch nejslibnějších variant je perovskit, velmi rozšířený a tedy laciný minerál s mnoha vlastnostmi, které jsou pro fotovoltaiku ideální. Například britský startup Oxford PV letos oznámil, že jejich experimentální perovskitové panely mají efektivitu 28 procent. Tento projekt už podpořila i Evropská investiční banka.

Tyto panely budou na rozdíl od těch klasických průhledné nebo alespoň průsvitné, takže se budou dát používat například místo oken kancelářských budov.

Řada startupů i univerzit se snaží také vyvinout zcela organické solární panely, které by napodobovaly fotosyntézu – místo křemíku (nebo perovskitu) by v nich mohly hrát hlavní roli geneticky upravené bílkoviny. Přestože řada dat z těchto experimentů vypadá velmi nadějně, nejedná se o řešení pro blízkou budoucnost, tento výzkum je totiž značně komplikovaný.

Zřejmě nejdál jsou v tomto výzkumu izraelští vědci z univerzity v Tel Avivu, kteří kombinují geneticky modifikované bílkoviny s nanotechnologiemi – a jejich výsledek umí pracovat s účinností 13 procent.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Polovina stanic překonala či dorovnala absolutní teplotní rekord. Nejvíce naměřili v Plzni

Meteorologové očekávali, že úterý bude na velké části Česka jedním z nejteplejších dnů letošního léta, což se vyplnilo. Moravský absolutní rekord padl ve Strážnici už před druhou hodinou odpoledne. Polovina stanic fungujících alespoň třicet let v úterý překonala či dorovnala absolutní teplotní rekord. Vůbec nejtepleji bylo v Plzni-Bolevci, kde bylo naměřeno 41,5 stupně Celsia. Na dvanácti místech teploty přesáhly čtyřicetistupňovou hranici.
10:15Aktualizovánopřed 38 mminutami

Kolektivní inteligence mravenců roste s počtem

Mravenci patří mezi nejstudovanější hmyz – přitahují pozornost svou pracovitostí, organizovaností, ale také společenstvy, která svou složitostí připomínají lidské civilizace. V poslední době jejich jednoduché, ale velmi účinné chování inspiruje i vývoj umělých inteligencí (AI), konkrétně agentů, kteří umí spolupracovat. Vědci se teď podívali na to, jak složité problémy umí mravenci vyřešit, když je to nutné. Ukázalo se, že víc hlav víc ví.
před 4 hhodinami

Změna klimatu ohrožuje pěstování rýže, hlavně v Indii

Hladem trpí nejméně lidí v dějinách. Loni to bylo 7,8 procenta populace, už tři roky tento podíl klesá. Jenže se to může brzy otočit. Viníkem jsou vyšší teploty a hlavně teplotní extrémy, které špatně snáší nejvyužívanější plodina světa – rýže.
před 12 hhodinami

Opět padaly rekordy. Morava a Slezsko hlásí nejteplejší den v dějinách měření

Vlna veder v pondělí po víkendové přestávce pokračovala. Zejména na jihovýchodě Česka překonávaly teploty rekordy pro tento den. Vůbec nejvyšší hodnoty meteorologové naměřili ve Strážnici na Hodonínsku. Rekordy ale padaly i na jihu Čech. V úterý by podle předpovědi mělo být ještě tepleji, na Moravě pravděpodobně poprvé v historii měření teplota dosáhne 40 stupňů Celsia.
včeraAktualizovánopřed 21 hhodinami

Zesílené El Niňo zvyšuje riziko extrémního počasí, varuje OSN

Zesilující klimatický jev El Niňo, který by podle vědců mohl letos nebo příští rok dosáhnout rekordní intenzity, zvyšuje riziko dalších extrémních projevů počasí a „přilévá olej do ohně na planetě, která už hoří“, varoval generální tajemník Organizace spojených národů (OSN) António Guterres. Svět se podle něj kvůli kombinaci přirozeného jevu a pokračujících změn klimatu v důsledku lidské činnosti dostává do „neprobádaného území“. Informovaly o tom agentury AFP a AP.
včera v 16:30

Satelitní data ukazují strádající evropské řeky

Nízký stav vody v Dunaji vedl k zastavení provozu většiny reaktorů v maďarské jaderné elektrárně Paks. Podobné problémy měly i zařízení ve Francii. Na Rýně v Německu zase sucho omezuje provoz lodí, které převážejí klíčové suroviny pro tamní průmysl. Vyschlé břehy ale odhaluje celá řada menších i větších evropských toků. Podívejte se na mapu, která stav říčního sucha na celém kontinentu přehledně ukazuje.
včera v 14:40

Lovci mamutů si vybírali. Upřednostňovali samice

V době ledové byli mamuti z mnoha důvodů oblíbenou kořistí lovců v Eurasii a Severní Americe. Jediné zvíře poskytlo celé tlupě spoustu masa a tuku, jeho kůže se dala použít na oblečení, z kostí a klů se daly vyřezat nástroje, zbraně i sošky. A největší kosti bylo možné použít jako stavební materiál na přístřešky a další stavby.
včera v 14:30

Zborcená Eiffelovka, jaderná sila. Google stáhl kontroverzní nástroj

Společnost Google nasadila a pak rychle zrušila novou funkci, která umožňovala upravovat satelitní snímky. Po stížnostech expertů přiznala, že možností zneužití bylo příliš.
včera v 12:17

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.