Nanosloupky dokáží zachytit až 99% viditelného světla

• Nanopillars that Trap More Light [www.technologyreview.com]

Podle objevitele (Ali Javey, University of Berkeley) jde o relativně jednoduchou nanotechnologii, alespoň ve srovnání s materiály založenými např. na nanášení více velmi tenkých vrstev. V podstatě jde o to, že jsou na hliníkové fólii "vypěstovány" zašpičatělé tyčinky germania (a právě to zašpičatění je vylepšením oproti loňské verzi). Metoda vytvoření nanostruktury je prý relativně levná a na výsledné solární panely se spotřebuje jen třetina až polovina materiálu ve srovnání s tenkovrstvými solárními články na bázi teluridu kadmia, a jen 1% (sic!) ve srovnání s články na bázi krystalického křemíku.

Co je zajímavé je i to, že o tomto objevu se psalo už zhruba před rokem, ale já ho tehdy v záplavě jiných informací přehlédl (což je dalším důkazem toho, že životaschopný populárně-vědecký e-zine by potřeboval více přispěvatelů, než jednoho) - šlo ovšem o primitivnější verzi téhož. Nicméně už před rokem se zdůrazňovalo, že tato technologie umožní, aby solární panely byly pružné a tudíž ohebné (pozor - jde o odlišnou technologii, než jsou tenkovrstvé solární panely, jejichž jeden typ byl nedávno otestován mj. i na japonské solární plachetnici):

• Three-dimensional nanopillar-array photovoltaics on low-cost and flexible substrates [www.nature.com]
• Nanopillars Promise Cheap, Efficient, Flexible Solar Cells [www.sciencedaily.com]
• Nanopillar Solar Cells [www.technologyreview.com]
• Nanopillar Solar Panels Could Cost 10x Less than Crystalline Silicon Solar Cells [www.treehugger.com]
• Semiconductor nanopillars promise cheap and efficient solar panels [www.nanowerk.com]

Laického čtenáře (což jsem v podstatě i já), by na tomto objevu mělo zaujmout hned několik detailů: jednak je zde během pouhého roku dovedena téměř k dokonalosti technologie, která sama o sobě byla ohlášena teprve před rokem. Ale taky si všimněte toho čísla: účinnost 99% je z hlediska "reálného inženýrství" straně moc: pro srovnání - jediné stroje mezi těmi, které vás každý den obklopují, které běžně dosahují účinnosti nad 90% jsou elektrické transformátory, vynález mladého Nikoly Tesly (najdete je téměř všude - od obřích, umístěných v rozvodnách na koncích vedení vysokého napětí, až po nabíječku vašeho mobilu). Většina ostatní technologií využívá energii s účinností daleko nižší: tak třeba spalovací motory se prakticky nejsou schopné dostat přes 40% a o moc lépe na tom v praxi (do teorie bych se v tomhle článku nerad pouštěl :-)) nejsou ani parní turbíny v tepelných elektrárnách všeho druhu. Ale nejde jen o tepelné a mechanické stoje: dnešní reálně nabízené komerční solární panely dosahují účinnosti asi kolem 20% a za teoretické maximum jejich účinnosti bylo ještě donedávna považováno něco přes 40%.

Tedy: samozřejmě, zatím jsem shrnul jen svoje první dojmy na základě povrchního nedělního gůglení. Otázka samozřejmě je, jaká nakonec bude celková reálná účinnost přeměny světla na elektřinu: zmiňované fantastické číslo popisuje především prakticky nulový odraz světla na nanostruktuře. Je možné, že celá záležitost ještě bude mít nějaký háček - FV panely např. obvykle nejsou schopné využívat celé viditelné spektrum slunečního záření, ale pouze určité vlnové délky. Mírná opatrnost před tím, než rozhlásíte objev "solárních panelů s 99% účinností" je tedy jistě na místě: ale určitě jsme zase o krok blíže třeba "solárním roletám" nebo "solárním žaluziím" - po kterých přímo prahnou všechny možné v letním slunci přehřáté prosklené prostory, od bytů a kanceláří až po okna zaparkovaných aut.

Hlavní výhoda, kterou by přinesla možnost srolovat několik desítek metrů účinného solárního panelu do úhledné roličky, je myslím zřejmá: v kombinaci s elektromobilem by mohl vzniknout nový typ (nejen pozemní) mobility, zcela nezávislý na nákupu pohonných hmot. Dobíjení by sice trvalo déle, než tankování benzínu - ale stejně by šlo o dost zásadní změnu paradigmatu cestování (v podstatě o něco podobného se dnes snaží pilotovaná solární letadla).