Elektrinu dokáže generovať aj uhlík

Cena solárnych, alebo inak povedané fotovoltaických (FV) panelov je kľúčovým parametrom. Keďže solárne panely tvoria zároveň najväčšiu investičnú položku pri výstavbe slnečných elektrární, sú zároveň kľúčom k dosiahnutiu tzv. sieťovej parity. Pri nej sa cena tejto „zelenej“ elektriny vyrovná cene elektrickej energie vyrábanej tradičnými metódami. Latku v prospech slnka môže paradoxne posunúť aj zdraženie konvenčných a jadrových elektrární, čo sa aj v skutočnosti deje – kvôli emisným kvótam a dodatočným investíciám na zvýšenie bezpečnosti nukleárnych elektrární. Hlavnou cestou však je hľadanie lacnejších technológií a materiálov pre fotovoltaické články a panely.

Vedci zo Stanfordskej univerzity pod vedením profesorky Zhenan Bao jeden takýto netradičný FV článok vyvinuli. Pozostáva totiž celý z uhlíka, respektíve z jeho troch modifikácií. Chýba už azda len tuha a diamant.

uhlikový FV článok

Uhlíkový solárny článok. Foto: Stanford University

Elektródy týchto celouhlíkových článkov sú z grafénu (čo je jednovrstvová „fólia“ z atómov uhlíka v štruktúre včelieho plástu) a aktívna časť medzi elektródami je tvorená zmesou uhlíkových nanotrubiek a fullerénových „loptičiek“, čo sú špeciálne 3D štruktúry opäť o hrúbke jedného atómu. Výhodou celouhlíkových článkov je oproti kremíkovým ich (potenciálne) nízka cena.

Prečo hovorím o potenciálnej cene? Preto, že uvedená technológia je zatiaľ uzavretá stenami laboratórií. A zdá sa, že ešte bude treba na jej zdokonalení intenzívne pracovať. Účinnosť konverzie uhlíkových článkov je totiž zatiaľ v porovnaní s akýmikoľvek kremíkovými fotočlánkami veľmi nízka, keď dosahuje len jedno percento. To je niekoľkonásobne menej aj v porovnaní s nízko efektívnymi, zato však lacnými tenkovrstvovými fotovoltaickými panelmi na báze organických materiálov a pod.

Uhlík má však výhodu v stabilite aj v náročných podmienkach. Vedci každopádne hodlajú pracovať na zvýšení účinnosti uhlíkových článkov, preto nie je treba lámať nad týmto materiálom palicu. Treba sa len zmieriť s vedomím, že uhlíkové solárne elektrárne nebudú tým zdrojom energie, z ktorého budeme čerpať v najbližšej budúcnosti.

Komentáre k článku