První transparentní luminiscenční solární koncentrátor založený na bezolovnatých perovskitových nanokrystalech vyvinuli vědci z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií (CATRIN) a Vysoké školy báňské – Technické univerzity Ostrava ve spolupráci s kolegy z Univerzity Friedricha Alexandra v německém Erlangenu a Vysokého učení technického v Brně. Unikátní řešení překonává nevýhody dosavadních perovskitových zařízení pro získávání sluneční energie, jimiž je zejména přítomnost olova a nízká stabilita.
Luminiscenční solární koncentrátory (LSCs) jsou zařízení schopná absorbovat sluneční záření a koncentrovat je na svých okrajích, kde následně dochází k jeho přeměně na elektrickou energii pomocí zabudovaného solárního článku. „Hlavní myšlenkou celého konceptu LSCs jsou energeticky soběstačné budovy, kdy se efektivně využijí jejich obecně velké prosklené plochy k produkci elektrické energie. Díky vysoce luminiscenčním a koloidně stabilním bezolovnatým perovskitovým nanokrystalům, které jsme vyvinuli ve skupině Fotoelektrochemie v CATRIN, jsme mohli zkonstruovat dostatečně transparentní solární koncentrátor, který svými parametry připomíná klasické okno,“ vysvětlil korespondenční autor studie Štěpán Kment, který vedle CATRIN působí rovněž na VŠB – TUO. Článek publikoval časopis Americké chemické společnosti ACS Applied Energy Materials.
Další velkou výhodou nového LSC je absence olova, které se u tohoto typu perovskitových nanokrystalů stále dominantně používá, ale zároveň přináší značné environmentální a zdravotní komplikace. Vědcům se u tohoto nového typu LSC podařilo dosáhnout velice slibných účinností a dobré fotostability. Vědecká práce vznikla zejména díky výborné tuzemské a zahraniční spolupráci.
„Luminiscenční solární koncentrátory jsou významným krokem na cestě, jejímž cílem je tvorba udržitelné a obnovitelné sítě fotovoltaických elektráren zabudovaných do prosklených ploch městských budov. To by mohlo přispět k navýšení využití solární energie bez zbytečných zásahů do krajiny,“ uvedl další z autorů Michal Otyepka z CATRIN a IT4Innovations při VŠB-TUO.
Text: Martina Šaradínová, specialista PR pro VaV
Ilustrační obrázek: Martin Pykal, CATRIN