Aktuální vydání

Číslo 3/2020 vyšlo tiskem 13. 3. 2020. V elektronické verzi na webu ihned. 

Téma: Trendy v elektrotechnice a souvisejících oborech

Hlavní článek
Využití měniče frekvence pro experimentální zařízení

Číslo 2/2020 vyšlo tiskem 6. 3. 2020. V elektronické verzi na webu ihned.

Trh, obchod, podnikání
BOOBA v novém showroomu, který předčil veškerá očekávání
Rozhovor s předsedou představenstva Technologií hlavního města Prahy

Denní světlo
Diagram zastínění pro 21. březen
Moderní metody získávání dat pro zpracování světelnětechnických posudků

Barevné solární panely pro pestřejší udržitelné fasády budoucnosti

12. 7. 2013 | |

Výzkumníci z Farauenhoferova institutu objevili způsob, jak z ultratenkých křemíkových waferů vyrobit barevné solární panely. Ukázalo se, že na účinnost solárních panelů nemá barva až zas takový vliv. Pokud tedy developeři nebo majitelé budov uvažují o osazení fasády budovy fotovoltaickými panely, ale záleží jim také na vzhledu stavby, nebude jim v budoucnu nic stát v cestě.

Kevin Füchsel, projektový manažer ve Frauenhoferově Institutu pro Aplikovanou optiku a přesné inženýrství (Fraunhofer Institute for Applied Optics and Precision Engineering) v Jeně k tomu říká, že na poli designu fotovoltaických panelů se toho doposud mnoho nepodnikalo. Proto se poslední čtyři roky soustředil na vývoj různě zbarvených fotovoltaických nanostruktur vhodných k průmyslové výrobě ve velkých objemech.

Solární panely vyvinuté jeho výzkumnou skupinou používají jako polovodič - tak jako řada jiných běžných - tenkou vrstvičku křemíku. Je pouze několik mikrometrů silná, pohlcuje světlo a z něj vyrábí elektrickou energii. Aby bylo zajištěno, že křemíkového substrátu dosáhne co nejvíce světelných paprsků, má na sobě polovodičová vrstva opticky neutrální ochranný film z izolátoru. Na něm spočívá stonanometrová vrstva průhledného vodivého oxidu (tzv. T.C.O. - Transparent Conductive Oxide). Ta vede elektřinu, zároveň ale přivádí do polovodičové vrstvy níže co nejvíce světelných částic.
Panely tedy mají jednoduchou SIS (semiconductor-insulator-semiconductor) konstrukci. Průhledná vnější vrstva má však ještě jednu vlastnost. Kromě toho, že brání odrazu světla, umožňuje, aby fotovoltaické panely měly různé rozměry a tvary. Ty vznikají změnou síly vodivé vrstvy anebo úpravou jejího indexu odrazivosti.

Protože dnes nejpoužívanější oxid india a cínu je poměrně drahý, zkouší se jak využít například levnějšího zinku s příměsí hliníku a některé i další nové materiály. Dosavadní testy ukázaly, že tyto panely mohou mít účinnosti až 20 procent. V praxi bude účinnost záviset na konkrétním tvaru solárních panelů a celkovém charakteru fasády. Každá barva umožňuje vyrobit jiné množství elektrické energie, omezení platí zejména pro některé odstíny červené, modré a zelené. Skupina nyní pracuje na optimalizaci designu a úpravách některých použitých materiálů. Vyvinuli také tiskovou technologii pro přidávání T.C.O. vrstvy. To urychlí výrobu a umožní rozšířit paletu možných designů.

Podrobnosti naleznete ZDE

foto: © Fraunhofer IOF