Fotovoltaika bezesporu patří v posledních letech k nejrychleji se prosazujícím zdrojům energie. Na poli solární energetiky neustále probíhají výzkumy a přichází tak jedna inovace za druhou, zvyšuje se efektivita solárních panelů, ale přesto zůstává jeden stále nepřekonaný limitující faktor – střídání dne a noci.
Když slunce na jejich povrch nesvítí, nevyrábí solární panely žádnou energii a pokles dodávek do sítě se pak musí kompenzovat z jiných zdrojů. Nejnovější poznatky ale naznačují, že se v nepříliš vzdálené budoucnosti dočkáme panelů, které budou fungovat i v noci.
Výzkumný tým s účastí vědců z Univerzity Nový Jižní Wales (Fakulta fotovoltaiky a obnovitelných zdrojů) a z Australské vědecké rady (Centre of Excellence v oblasti excitonové vědy) nedávno přišel s objevem, který by mohl od základů změnit fungování solární energetiky.
Výzkumnému týmu se podařilo provést úspěšný test s pomocí termoradiační diody, která přeměňuje infračervené záření na elektřinu. Použitá termoradiační dioda je přitom podobná technologii, kterou obsahují brýle pro noční vidění.
Klíčem je obyčejné infračervené záření
Princip využívání infračerveného záření popisuje velmi jednoduše vedoucí australského výzkumu Nicholas Ekins-Daukes: “Slunce je silný zdroj tepla a naproti tomu relativně chladný solární panel na zemském povrchu nabízí tomuto teplu prostor pro absorpci. To umožňuje výrobu elektřiny. Když však přemýšlíme o infračerveném záření emitovaném ze Země do vesmíru, stává se relativně silným zdrojem tepla sama Země, přičemž obrovská prázdnota vesmíru je extrémně chladná. Stejnými principy termodynamiky je možné vyrábět elektřinu i z tohoto teplotního rozdílu.”
Potřebná technologie je teprve na startovní čáře svého vývoje. V tuto chvíli je množství energie vyrobené v testech směšně malé ve srovnání s výkonem solárních panelů. Odpovídá asi 0,001 % jejich výkonu za jasného slunečného dne. Dává nám to ale naději pro vývoj solárních panelů, které dokážou produkovat energii i v noci. V současné době tým usiluje o financování dalšího výzkumu a navázání partnerství s energetickými firmami a výrobci solárních technologií.
Podle slov Nicholase Ekins-Daukese jsme zvyklí uvažovat o záření jako o něčem, co energii spotřebovává. V infračervené rovině ale jasně záříme my všichni i samotná planeta Země, a zbývá jen zefektivnit způsob, jak toto záření proměnit na elektřinu. “Zatím nemáme k dispozici zázračný materiál, který by převedl technologii termoradiační diody do každodenní reality, ale podařilo se prokázat funkční princip. V dalších letech se těšíme na vylepšování výsledků,” říká.
Australští vědci přitom nejsou jediní, kteří chtějí vytvořit solární panely, fungující 24 hodin denně. Rune Strandberg, výzkumník z Norska, byl první, kdo tuto možnost prozkoumal. V současné době také výzkumníci ze Stanfordské univerzity testují alternativní metody využití tepelné energie ve tmě.
