Vědci vyvíjejí téměř neviditelné solární články, které by mohly proměnit okna v generátory energie

18. 5. 2026

Takové aplikace by mohly být mnohem realizovatelnější s novým typem ultratenkého průhledného solárního článku vyvinutého vědci z Nanyang Technological University v Singapuru (NTU Singapore).

Pod vedením docentky Annalisy Bruno vytvořili výzkumníci NTU perovskitovské solární články, které jsou asi desetitisíckrát tenčí než lidský vlas a asi padesátkrát tenčí než konvenční perovskitovské solární články.

Navzdory své tenkosti dosáhla zařízení jedněch z nejvyšších účinností při přeměně energie, jaké byly dosud hlášeny u ultratenkých perovskitovských solárních článků.

Zjištění publikovaná v časopise ACS Energy Letters by mohla otevřít cestu k solárním článkům, které lze integrovat do budov, vozidel a nositelných zařízení, aniž by se výrazně měnil jejich vzhled.

Protože nové solární články jsou poloprůhledné a barevně neutrální, mohly by být potenciálně začleněny do oken a fasád, aniž by se výrazně změnil vzhled budovy.

Na rozdíl od konvenčních křemíkových solárních článků jsou tato perovskitovská zařízení schopna vyrábět elektřinu i z nepřímého slunečního záření a za difuzních světelných podmínek. To je činí zvláště vhodnými pro městské prostředí Singapuru, kde vertikální stavební plochy a hojná oblačnost často omezují přímé sluneční záření.

Například pokud by byla technologie zvětšena při zachování podobného výkonu, velké skleněné fasády by mohly být přeměněny v aktivní plochy pro výrobu solární energie.

Předběžné odhady naznačují, že rozmístění na velké budově s proskleným průčelím, jako je kancelářská věž na Raffles Place nebo Marina Bay, by teoreticky mohlo vyrobit několik stovek megawatthodin elektřiny ročně.

V závislosti na využitelné skleněné ploše a orientaci budovy by tato úroveň výroby energie odpovídala roční spotřebě elektřiny přibližně stovky čtyřpokojových bytů.

Perovskitovské solární články se skládají z několika vrstev, včetně polovodičové vrstvy, která absorbuje sluneční světlo a přeměňuje ho v elektřinu.

Pro výrobu ultratenkých článků tým NTU použil průmyslově kompatibilní metodu známou jako termální odpařování. Při tomto procesu se zdrojové materiály zahřívají ve vakuové komoře, dokud se neodpaří. Pára se pak usadí na povrchu, kde vytvoří tenkou vrstvu.

Tato metoda umožňuje nanášení velmi tenkých a jednotných perovskitovských vrstev na velké plochy. Také se vyhýbá použití toxických rozpouštědel a pomáhá omezovat vady v solárních článcích, čímž zlepšuje jejich schopnost přeměnit světlo na elektřinu.

Úpravou procesu byli vědci schopni kontrolovat tloušťku vrstvy perovskitu a vytvořit jak neprůhledná, tak poloprůhledná zařízení.

Tým věří, že je to poprvé, co byly ultratenké perovskitovské solární články vyrobeny výhradně pomocí vakuových procesů. To by mohlo v budoucnu technologii učinit vhodnější pro velkovýrobu.

Pomocí této techniky výzkumníci vytvořili ultratenké vrstvy perovskitovského absorbéru až do tloušťky 10 nanometrů, přičemž zachovali užitečný výkon solárních článků.

V neprůhledných zařízeních dosáhly články účinnosti konverze energie přibližně 7 %, 11 % a 12 % pro perovskitovské vrstvy o rozměrech 10, 30 a 60 nanometrů.

Poloprůhledná buňka s šedesátinanometrovou vrstvou perovskitu umožňovala průchod asi 41 % viditelného světla a při přeměně slunečního světla na elektřinu s účinností 7,6 %.

Výzkumníci uvedli, že jde o jeden z nejlepších hlášených výkonů poloprůhledných perovskitových solárních článků vyrobených z podobných materiálů.

To umožní průchod denního světla a zároveň generuje užitečné množství elektřiny, což je důležité pro aplikace jako jsou solární okna, skleněné fasády a tónované stavební plochy.

Zdroj v angličtině: ZDE