A právě tato drobná zařízení, senzory a ovladače představují velkou výzvu. Napájet je z běžné elektrické sítě je nepraktické a baterie zase znamenají krátkou životnost a tuny odpadu.
Proto vědci již řadu let hledají alternativní zdroje energie přímo tam, kde zařízení fungují. Jedním z nejslibnějších řešení jsou nové typy solárních článků navržených speciálně pro vnitřní prostředí – technologie, která dokáže přetvořit obyčejné světlo z našich stropních lamp na spolehlivý zdroj energie.
Solární článek do interiéru
Letos v srpnu vědci z University College London (UCL) představili solární článek, který dokáže využít právě umělé světlo v interiérech. Tato technologická novinka dosáhla při běžném kancelářském osvětlení nečekaně vysoké účinnosti 37,6 %, což je až šestkrát více než standardní komerční články určené do interiéru. Na rozdíl od dřívějších experimentálních modelů navíc nevydrží jen pár týdnů, ale podle měření má mít životnost v řádu let.
Kouzlo spočívá v perovskitu a chemickém ladění
Hlavní roli v tomto průlomu hraje materiál označovaný jako perovskit. Jeho krystalická struktura je dobře přizpůsobitelná a vědci ji dokážou chemicky „naladit“ na konkrétní spektrum světla. To je zásadní rozdíl oproti klasickým křemíkovým článkům, které potřebují intenzivní sluneční svit a v interiéru tedy prakticky nefungují.
Nové solární články fungující s interiérovým světlem
Nový postup zahrnoval trojí chemické ošetření: přidání chloridu rubidia a dvou dalších organických sloučenin. Ty společně zacelily jemné defekty v krystalové mřížce a zlepšily stabilitu článku. Výsledek je pak čistší přeměna fotonů na elektrony, a tedy vyšší účinnost i při slabém světle.
Odolnost potvrzená testy
Praktické testy ukázaly, že článek si udržel 92 % výkonu po 100 dnech nepřetržitého osvitu běžným kancelářským světlem – to odpovídá životnosti minimálně pěti let. Dokonce i při zahřívání na 55 °C po dobu 300 hodin klesl výkon jen o čtvrtinu. To znamená, že technologie není pouze laboratorní kuriozitou, ale má šanci uspět i v reálných podmínkách.
Novinka by tedy mohla přispět k dalšímu rozvoji internetu věcí (IoT). Toto obrovské množství drobných zařízení, která se 24/7/365 připojují, sbírají data a komunikují, potřebuje neustálý přísun energie. Senzory v chytrých domácnostech, bezdrátové klávesnice, dálkové ovladače, klimatizační jednotky nebo různá bezpečnostní čidla – to všechno by mohlo fungovat efektivněji.
Pokud se totiž podaří nahradit baterie novými solárními články fungujícími na běžné světlo v místnosti, znamenalo by to nejenom nezávislost na elektrické síti v místech, kde není praktické natahovat kabely, ale také nižší náklady na údržbu a méně odpadu z vybitých baterií.
zdroje: University College London, ZME Science
