Okna mrakodrapů jako solární panely? Díky novému objevu to není nemožné

Černé solární panely dnes hyzdí mnohé české louky a ani na střechách domů nepůsobí zrovna jako architektonické perly. Komu vstávají všechny chlupy na těle, když si představí, že panely chce někdo cpát i do oken, nemusí se bát. Nová technologie, která promění okna na malé solární elektrárny, využívá průhledných materiálů.

Okna mrakodrapů jako solární panely? Díky novému objevu to není nemožné
Okna mrakodrapů jako solární panely? Díky novému objevu to není nemožné

Malý zázrak, který umožní okenním tabulím na budovách zachytávat sluneční svit a měnit jej na elektrickou energii, se jmenuje kvantové tečky. Jejich výzkumem se zabýval tým vědců z americké Národní laboratoře Los Alamos v Novém Mexiku spolu s kolegy z italské univerzity v Miláně. Kdyby vás někdo lákal, ať k němu přijdete na návštěvu, aby vám ukázal kvantové tečky, nevěřte mu. Tedy aspoň pokud nemá doma elektronový mikroskop.

Solární okna spoléhají na nanotechnologie

Kvantové tečky jsou totiž světlo vyzařující nanokrystaly (velmi malé částice, zhruba o velikosti jedné tisíciny tloušťky lidského vlasu) z polovodičových materiálů. Když tyto světélkující nanočástice vložíte do průhledného polymeru, vznikne „chňapka na sluneční paprsky“, mezi námi fyziky tedy Luminiscenční solární koncentrátor (LSC). Kvantové tečky na průhledné desce vstřebávají sluneční energii, která je na jiných vlnových délkách přesměrována k okraji k okennímu rámu, kde už čekají solární články a přemění ji na elektřinu. 

Vedoucí výzkumník Střediska pokročilé solární fotofyziky v Los Alamos, Viktor Klimov přirovnává zařízení k „anténě sbírající světlo z velkých ploch, která ho pak přesunuje k velmi malým solárním článkům“. Nová technologie otevírá cestu k fotovoltaickým oknům.

Šance i pro země s méně slunečným podnebím

Podle prvních experimentů dosahuje účinnost luminiscenčních solárních koncentrátorů zhruba 10 %, což nepatrně zaostává za klasickými fotovoltaickými články, které jsou schopné ze slunečních paprsků vytěžit přibližně 15 % energie. Výhoda fotovoltaických oken spočívá v tom, že dokáží vstřebat nejen sluneční záření, které na ně přímo dopadá, ale také rozptýlené světlo. Nemusí tedy následovat pohyby Slunce po obloze a hodí se proto i do zemí Severní Evropy, kde bývá často zataženo. 

Celý projekt se zatím nachází ve fázi vývoje a výzkumu. Na to, jestli opustí univerzitní laboratoře a stane se komerčně využitelným, si budeme muset ještě chvíli počkat.