Superefektivní solární články z uhlíkových nanotrubiček

Martin Tůma  |  Věda
Solární články

Alternativní a hlavně obnovitelné zdroje energie, jsou v současnosti velmi bouřlivě se rozvíjející oblastí. Kromě větrné energie se velké naděje vkládají do fotovoltaických článků, tedy zařízení, které přeměňuje sluneční zařízení přímo na elektrickou energii. Bez ohledu na použitou konstrukci solárních článku mají všechny dosavadní technologie omezenou účinnost tím, že při příchodu vysokoenergetického fotonu velkou část této energie nepřevedou na elektřinu, ale na teplo.

Nová konstrukce solárních článků, se kterou přišel tým fyziků, vedený Paulem McEuenem z Cornell University z USA, je založena na využití uhlíkových nanotrubiček (CNT) pro zachycování dopadajících fotonů. Každá z CNT je opatřena třemi elektrodami, na bocích a na konci. Pokud dopadne dovnitř normální foton, vybudí ze soustavy jeden elektron. Vysokoenergetický foton (s dvojnásobnou energií oproti normálnímu fotonu) ale postupuje hlouběji do nitra nanotrubičky a produkuje další elektron. Daný jev není v kvantovém světě ničím novým, podobně se chová i materiál složený z kvantových bodů, zde je ale velmi obtížné získat uvolněné elektrony.

O to více se vkládá nadějí do McEuenova týmu. Bohužel zatím vědci nevědí, na jakém principu celé zařízení pracuje. Pokud by totiž bylo možno rozšířit výměnu foton za více elektronů na vysokoenergetické fotony, třeba takové, které jsou v gama záření, stáli bychom na prahu zcela nových zdrojů energie, využívajících přímou přeměnu atomové energie na elerktickou bez nutnosti ji převádět na teplo, mechanickou energii a až následně na elektrickou, jako je tomu dnes. Kromě práce na odhalení podstaty této výměny se McEuenův tým též soustředí na konstrukční stránku této technologie, tedy jak uspořádat CNT s elektrodami do větších struktur pro fotovoltaické články budoucnosti.

Nejčtenější