Vědci přicházejí s řešením konkurenceschopnosti ve výrobě solárních panelů
02. 07. 2020
Prototypy fotovoltaických článků s vysokou účinností a potenciálem pro nízké náklady. Takové výsledky přinesl výzkum 14 partnerů z osmi zemí pod hlavičkou mezinárodního projektu NextBase, jehož se účastnili vědci z Fyzikálního ústavu AV ČR.
„Podařilo se dosáhnout 25,4 % účinnosti článků. Přiblížili jsme se tak současnému světovému rekordu (26,7 %). Navíc jsme také vyvinuli technologii připravenou pro automatizovanou sériovou výrobu,“ shrnuje výsledky projektu NextBase jeho spoluřešitel Antonín Fejfar z Fyzikálního ústavu AV ČR.
Projekt s podporou programu Horizon 2020 inovoval fotovoltaické články s heteropřechody, ve kterých jsou kladné a záporné elektrody připraveny na desce křemíkového krystalu nanesením proužků amorfního křemíku tenkých jen několik nanometrů. Dlouho ale neexistoval praktický nástroj, jak kvalitu těchto kontaktů ověřit. Metodu kontroly vyvinul Martin Ledinský z Fyzikálního ústavu AV ČR: „Optimalizační proces vyvíjených solárních článků u všech partnerů využíval naši optickou profilometrii založenou na Ramanově rozptylu.“
Přístroj pro zobrazování velmi tenkých vrstev amorfního křemíku
Revoluční řešení z dílny Akademie věd
Techniku kontroly kontaktů označila Evropská komise za jeden ze tří hlavních využitelných výstupů projektu. Během něho se navíc podařilo zkrátit dobu měření z původních hodin na sekundy. Techniku kontroly tak lze použít v reálném čase na výrobních linkách. Revoluční řešení, jež je v současnosti v patentovém řízení a které na závěrečném setkání projektu představil student Roman Dvořák, vzbudilo zájem u firmy Meyer Burger.
Právě tato společnost se stala jedním z klíčových průmyslových partnerů projektu NextBase. Nedávno oznámila, že chce spustit novou výrobu těchto článků v Evropě s cílem zprovoznit do dvou let výrobní kapacitu přes 1 GW ročně. Další průmyslový partner, italský Enel, prototypovou výrobu již spustil na Sicílii – prozatím s kapacitou 0,2 GW.
Projekt NextBase přináší konkurenční výhodu, která umožňuje v Evropě obnovit výrobu fotovoltaických panelů. Přichází tak v paradoxní situaci, kdy Evropa plánuje dosáhnout v roce 2030 třetinového podílu obnovitelné produkce elektřiny. Přitom ale většinu panelů dováží z jihovýchodní Asie.
Více informací o perspektivách skladování energie naleznete v časopise A / Věda a výzkum
Připravil: Luděk Svoboda, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR
Foto: Shutterstock (karusel) a Fyzikální ústav AV ČR
Přečtěte si také
- Z čeho se skládá kosmické záření? Napoví přelomová metoda českého fyzika
- Tuk je možné vydolovat i z tisíce let staré keramiky, říká Veronika Brychová
- Svérázná říše umělé inteligence. Máme se jako lidstvo bát, nebo být nadšení?
- Přelomové datování. První lidé přišli do Evropy už před 1,4 milionu let
- Přitažlivá nepřitažlivost. Vědci experimentálně potvrdili novou formu magnetismu
- Krása neviditelného krystalu. Jak se zkoumá skrytý svět atomů a molekul
- Planetky neboli asteroidy: jak pomáhají vědcům při dobývání a výzkumu vesmíru
- Nová krystalografická metoda pomůže ve vývoji léků i rychlejších počítačů
- Dva bratři Jungwirthové, dva prestižní evropské granty ve výši 120 milionů korun
- Budoucnost energetiky: malé modulární reaktory jako zdroj čistší energie
Matematika, fyzika a informatika
Vědecká pracoviště
- Astronomický ústav AV ČR
Fyzikální ústav AV ČR
Matematický ústav AV ČR
Ústav informatiky AV ČR
Ústav jaderné fyziky AV ČR
Ústav teorie informace a automatizace AV ČR
Fyzikální výzkum pokrývá široké spektrum problémů, od základních složek hmoty a fundamentálních přírodních zákonů, zahrnující i zpracování dat z velkých urychlovačů, až po fyziku plazmatu při vysokých tlacích a teplotách, fyziku pevných látek, nelineární optiku a jadernou fyziku nízkých a středních energií. Astrofyzikální výzkum se soustřeďuje na výzkum Slunce – především erupcí, na dynamiku těles slunečního systému a na vznik hvězd a galaxií. V matematice a informatice se studují jak vysoce abstraktní disciplíny jako logika a topologie, tak i statistické metody a diferenciální rovnice a jejich numerická řešení. Přitom i čistě teoretické výzkumy v oblastech, jakou jsou např. neuronové sítě, optimalizace a numerické modelování, bývají často motivovány konkrétními problémy nejen v přírodních vědách. Sekce zahrnuje 6 ústavů s přibližně 1600 zaměstnanci, z nichž je asi 630 vědeckých pracovníků s vysokoškolským vzděláním.