Profesor Phillip Dale z Luxemburskej univerzity a profesor Mike Scarpulla z Univerzity v Utahu zistili, že výskumníci v posledných desaťročiach zlepšujú účinnosť solárnych článkov, zložiek fotovoltaických panelov, rovnakým tempom nezávisle od technológie.
Dva dôležité dôsledky štúdie sú:
(i) Je možné merať prísľub nových technológií solárnych článkov v ktorejkoľvek fáze vývoja a
(ii) Z hľadiska vedy sa zdá, že miera vedeckého učenia sa v posledných desaťročiach je konštantná, ale náznaky zrýchleného učenia sú badateľné, keďže medzi technológiami dochádza k vzájomnému “opeľovaniu” myšlienok.
Solárne články sú jednou z kľúčových technológií, ktoré umožnia energetickú nezávislosť a umožnia prechod zelenej energie na čistý nulový uhlík. Množstvo elektriny, ktoré dokáže solárny článok vyrobiť, súvisí s jeho účinnosťou; čím vyššia je účinnosť, tým väčšie množstvo elektrickej energie je možné vyrobiť z rovnakého povrchu a základných materiálov a tým je cena elektriny lacnejšia. Fotovoltické moduly už dnes poskytujú jednu z najlacnejších foriem výroby obnoviteľnej energie.
Normálne sa pokrok účinnosti vývoja solárnych článkov meria ako funkcia času. Dôležitý však nie je čas, ktorý uplynul, ale výskumné úsilie potrebné na dosiahnutie zlepšenia efektívnosti. Na zachytenie výskumného úsilia pre konkrétnu technológiu solárnych článkov použili Dale & Scarpulla kumulatívny počet vedeckých článkov publikovaných o tejto technológii. Pri všetkých komerčných technológiách solárnych článkov zistili, že účinnosť solárnych článkov sa zlepšila o 5 % pre každý rádovo publikovaný článok. t. j. na prechod z 5 na 10 % efektívnosti je potrebných sto publikácií, kým na prechod z 10 na 15 % je potrebných tisíc publikácií atď.
Tento výsledok bol mimoriadne prekvapivý, pretože za posledných desať rokov sa objavila nová sľubná technológia solárnych článkov nazývaná „halogenidový perovskit“, ktorá rýchlo prekonala väčšinu ostatných technológií. Po započítaní miery učenia je však rýchlosť jej rastu v skutočnosti podobná už komerčným technológiám solárnych článkov. Zdá sa, že jeho rýchly rast je spôsobený ochotou veľkého počtu vedcov neustále sa spájať a pracovať na tom istom materiálnom systéme.
Dôsledkom tejto štandardizovanej miery učenia je, že teraz je ľahké porovnávať nové a vznikajúce technológie, aby ste videli, ako sa vyrovnajú súčasným komerčným technológiám, čo vedcom umožňuje zamerať svoje úsilie na sľubných kandidátov. Kvantové bodkové solárne články teraz zlepšujú svoju účinnosť rýchlejšie ako štandardná rýchlosť učenia vďaka krížovému “opeleniu” nápadov z iných technológií.
Najvyššia účinnosť premeny energie komerčných fotovoltaických modulov je okolo 23-24% účinnosti. Technický limit sa považuje za približne 28 %, ale vzhľadom na logaritmickú povahu krivky učenia sa dosiahnutie týchto technických limitov zdá ťažké. Našťastie ďalší skok v účinnosti spôsobí naskladanie dvoch solárnych článkov na seba, na čom teraz usilovne pracujú vedci z celého sveta.
Viac informácií:
Study shows efficiency of solar cells directly linked to R&D efforts
Zdroj: https://sciencebusiness.net, zverejnené: 9. 1. 2023, autor: rpa
