Souboj křemíku s uhlíkem - 2

Nové efektivnější technologie se snaží nasytit věčný hlad po energiích. Inovace se nevyhýbají bateriím a jejich součástem a pochopitelně ani solárním článkům. Uhlík soupeří s křemíkem i dalšími materiály, řada postupů se inspiruje procesy probíhajícími v živé přírodě.

Souboj křemíku s uhlíkem


…a solární článek z uhlíku

Uhlík a křemík si v současných technologiích opravdu přímo konkurují. Sotva byla udělena Nobelova cena za objev grafenu, objevil se i silicen – monomolekulární vrstva křemíku. Právě silicen je zmiňován jako jeden z přelomových objevů roku 2012.

Co se týče solárních článků, motivace pro nasazení uhlíku namísto křemíku je zde především technologická. Na rozdíl od současných pevných panelů z materiálů na bázi křemíku lze uhlíkové komponenty nanášet v podobě roztoku (tj. lze třeba natírat auta, okna domů apod.). Při kombinaci s dalšími uhlíkovými součástmi není třeba používat ITO (oxid india a cínu), což výrobu prodražuje. Cena india je poměrně vysoká i kvůli velké poptávce po dotykových displejích. Uhlíkové materiály vydrží funkční na ohebných površích a mají také vyšší teplotní stabilitu (do cca 600 °C).

Obamovy miliardy
Administrativa amerického prezidenta Obamy investovala do vývoje nových technologií pro baterie a podobné systémy už zhruba dvě miliardy dolarů. Tato politika, která si dokonce vysloužila označení „projekt mini-Manhattan“, se zaštiťuje především podporou zelené ekonomiky, ale i bezpečností (míněno nikoliv národní, ale uživatelů). Samozřejmě i zde pak platí příslušné výhrady.

První kompletně uhlíkový fotovoltaický článek nedávno postavili (opět) na univerzitě ve Stanfordu. Výzkumný tým, v jehož čele stála profesorka Zhenan Baoová, použil jako základní materiál pro elektrody grafen. Fotoaktivní vrstva a vodič tak dosahují průměru jednoho nanometru. Nicméně i tato technika má – přinejmenším prozatím – jeden zásadní problém. Uhlík absorbuje sluneční energii pouze v infračervené části spektra, která je energeticky chudší. Účinnost využití sluneční energie je proto jen okolo 1 procenta, což je proti současným technologiím ekonomicky nekonkurenceschopné. Pokud se využitelný rozsah spektra nezvýší, přicházelo by v úvahu nasazovat podobné články jen v extrémních podmínkách, kde se nehodí křemíkové.






Úvodní foto: © alphaspirit - Fotolia.com

Vyšlo v CIO Business World 3/2013
Časopis lze koupit se slevou 20 %





Komentáře