Průmyslově vyráběné fotovoltaické články mají v současnosti průměrně 15% účinnost přeměny světla na sluneční energii. Solární panely proto musejí pokrývat stovky metrů čtverečních půdy, aby vygenerovaly větší množství energie. Jejich výroba je navíc energeticky náročná a drahá. Výzkumné laboratoře po celém světě proto pracují na vývoji nových, účinnějších, levnějších a hlavně masivně využitelných článků. V České republice se pozornost vědců ubírá především k nanotechnologiím, jejichž výzkum má u nás dlouhou a úspěšnou tradici. „Pokud by se potvrdily naděje, že technologie na bázi tenkých vrstev umožní v poměrně krátké době srazit náklady na pořízení fotovoltaických panelů na zlomek dnešních relací, bude elektřina ze slunce samozřejmě plně konkurenceschopná. Zatímco dnes vyjde 1 W instalovaného výkonu přibližně na 4-5 eur, nejsmělejší vize hovoří o možnosti získat panely už v ceně kolem 0,70 eurocentů za Watt.“, říká Martin Schreier mluvčí společnosti ČEZ Obnovitelné zdroje.
Solární silnice
Zatímco na sluneční energií poháněné dopravní značení a signalizaci lze narazit na řadě pozemních komunikací už i v České republice, v USA jdou vize společnosti Solar Roadways ještě dál. Její zakladatel Scott Brusaw přišel s nápadem pokrýt Spojené státy sítí solárních silnic. Nápad vyvinout speciální skleněné panely pro povrch silnice již konzultoval s Deytmontskou univerzitou, která prý jej ohodnotila jako realizovatelný. Skloubit jízdní vlastnosti asfaltu (neklouzavost, vysoká nosnost, teplotní odolnost apod.) s požadavky na solární článek (propustnost světla, vodivost) přitom nebude lehký úkol. Ministerstvo dopravy USA na vývoj prototypu silnice již přikleplo dotaci v hodnotě 100 tisíc dolarů. Jedna čtvereční stopa panelu by měla mít výkon kolem 7,6 kWh denně a její cena se odhaduje na 7 – 10 tisíc dolarů. Vysoká pořizovací cena je podle Solar Roadways vyvážena řadou výhod. Solární silnice se například díky speciální vrstvě světelných diod bude umět sama osvětlit, „nalajnovat“, či upozornit světelnou signalizací řidiče na nebezpečí v podobě objektů na silnici či přebíhající zvěře. Výhřevná vrstva zajistí, aby se v zimě na silnici nedržel sníh a nebránil tak v přístupu slunečních paprsků. Vyrobená elektřina poputuje přímo skrze silnici do míst spotřeby, takže odpadnou náklady na stavbu elektrického vedení. A skleněný povrch údajně vydrží až 21 let, tedy přibližně třikrát déle než běžný asfalt.
Solární sprej i okna jako lapače energie
Tým vědců z Texaské univerzity v Austinu vedený chemickým inženýrem Brianem Korgelem vyvinul speciální sprej z roztoku polovodičových nanočástic bronzu, india, galia a selenu (tzv. CIGS, využívají se v solární energetice od roku 2005), který lze podobně jako noviny tisknout. Tyto nanokrystalky nahrazují tradiční křemík, využívaný v běžných solárních článcích. Účinnost přeměny světla na elektřinu speciálního spreje se zatím pohybuje kolem 1 %, pro komerční využití by musela stoupnout minimálně na 10 %. Pokud by se vědcům podařilo účinnost zvýšit, radikálně by klesla cena solárních článků – tenké fólie se solárním nano-inkoustem by bylo možné nalepit například na auta, okna či jiné povrchy vystavené slunci. Na okna se ostatně zaměřil vědecký tým Marca Balda z Massachusettského technologického institutu (MIT). Ten v loňském roce oprášil technologii tzv. luminiscenčních solárních koncentrátorů ze 70. let 20. století a vyvinul účinný solární koncentrátor pro velká okna prosklených administrativních budov. Princip spočívá ve vedení dopadajícího slunečního světla do rohů oken, kde se koncentruje v malých solárních článcích. Světlo do rohů navede tenká folie ze speciálních barviv, absorbující světlo v různých vlnových délkách.