Perovskitové solární články: Budoucnost výroby energie ve vesmíru!

Perovskitové solární články: Budoucnost výroby energie ve vesmíru!

Vesmír hraje zásadní roli v životě na Zemi. Umožňuje hladký průběh každodenního života prostřednictvím GPS, meteorologických a televizních satelitů. Tyto satelity se však spoléhají na spolehlivý zdroj energie a jsou primárně poháněny solárními články. Vesmírné a pozemské mise do značné míry závisí na dodávkách elektřiny. Vesmírné záření však představuje významnou hrozbu pro solární články tím, že způsobuje mikroskopické defekty v polovodičové mřížce. Na tomto pozadí vyvíjí juniorská skupina na univerzitě v Postupimi flexibilní solární články vyrobené z inovativního materiálu perovskit, který se dokáže sám opravit.

Zvláštností perovskitových solárních článků je to, že po poškození se defekty mřížky automaticky „zahojí“ pomocí mobilních iontů v pružné mřížce. Tato nová vlastnost by mohla způsobit revoluci ve využívání solárních článků ve vesmíru a poskytnout stabilní zdroj energie pro budoucí mise. Při vývoji této technologie je kladen důraz nejen na aplikace ve vesmíru, ale také na její efektivitu na Zemi. Solární články z perovskitu již převyšují účinnost tradičních křemíkových solárních článků a nabízejí pozoruhodné výhody: Jsou tenčí, lehčí a mají menší uhlíkovou stopu.

Budoucnost solární energie

Možnosti využití perovskitových solárních článků jsou slibné. Fólie na solární pohon by se mohly rozvinout ve vesmíru a vyrábět energii pro astronauty na Mezinárodní vesmírné stanici a pro budoucí města na Měsíci nebo Marsu. Tato inovace by mohla výrazně snížit hmotnost a náklady na start vesmírných misí. Vyvíjejí se také koncepty, které umožňují přenos energie na Zemi prostřednictvím mikrovln, což dále zvyšuje potenciál solárních článků ve vesmíru.

Paralelně s vývojem ve vesmíru v posledních letech výrazně roste sluneční energie na Zemi. Podle zprávy Utopia se solární energie stala nejlevnější formou energie na světě. Významných milníků bylo dosaženo jen v Německu na začátku roku 2023. Překročení hranice 100 GW, nový rekord napájení 45 GW 18. března a více než pět milionů solárních systémů jsou body velkého zájmu. Expanze solární energie se však neobešla vždy bez překážek. Po fázi stagnace mezi lety 2013 a 2018, vyvolané škrty ve financování, expanze opět nabrala rychlost pod vedením spolkového ministra hospodářství Roberta Habecka.

Technologický pokrok a výzvy

Významný pokles nákladů na výrobu solární energie – z 50 centů v roce 2000 na méně než čtyři centy dnes – dále stimuloval trh. Významný podíl 38 % německé solární energie pochází z domácností. Zvláště pozoruhodný je neustálý růst balkonových solárních systémů, které v současnosti přispívají pouze necelým 1 % celkové elektřiny. Kritici však varují před možnou nadprodukcí ve slunečných a větrných dnech, která může vést k záporným cenám elektřiny.

Státem stanovené odměny pro provozovatele solárních a větrných systémů způsobily v roce 2024 náklady ve výši 18,5 miliardy eur. Zatímco vysoké odměny se týkají především starších systémů, je uznávána potřeba rozšířit úložiště elektřiny a evropskou elektrickou síť, aby bylo možné efektivně řídit rostoucí výrobu solární energie. Německo zůstává vedoucím místem pro solární výzkum, přičemž ústřední roli hraje Fraunhoferův institut. Již nyní je jasné, že perovskitové solární články by mohly zahájit novou éru v historii solární energie, protože jsou nákladově efektivní a efektivní.

Kromě toho pokračují výzkumné práce na nových aplikacích solární energie. Plánují se inovativní řešení, která integrují solární články na ulicích, cyklostezkách a dokonce i v okenních tabulích. Vzhledem k tomuto prudkému vývoji je solární energie na vrcholu nových výšin a výzev, jak ve vesmíru, tak na Zemi, s příslibem udržitelného zlepšování globálních dodávek energie.