Vědci ze ZČU vyvinuli nový přijímač slunečního záření pro panely

Solární panel s koncentrovanou fotovoltaikou bude nejméně do konce května testován na střeše fakulty.

„Vyvíjíme keramické moduly s čipem, tedy samotným přijímačem slunečního záření, které jsou jádrem celého systému," uvedl Jan Řeboun z Regionálního inovačního centra elektrotechniky, které je zapojené do projektu ASES, jehož vedoucím je francouzská ERYMA. Jde o výrobce kamerových a senzorových zabezpečovacích systémů pro elektrárny, vodojemy a další, jež se nacházejí často na odlehlých místech a musí být napájena nezávislým trvalým zdrojem elektřiny z obnovitelných zdrojů. Součástí projektu jsou španělský výzkumný ústav TECNALIA, madridská společnost BSQ a česká firma ELCERAM, výrobce keramických modulů.

Výkonnější z nových materiálů

Velkoplošný čip z křemíku, používaný v běžných solárních článcích, nahrazuje koncentrovaná fotovoltaika čipem ze sloučenin galia a arsenu o rozměrech 7x7 milimetrů, umístěným pod optickou čočku 25x25 cm, která 820krát koncentruje sluneční záření. Díky sledovači záření se panel natáčí za sluncem, a paprsky vždy dopadají na čočku. Další optika ještě odráží záření tak, aby směřovalo přesně do přijímače.

„Křemík je strategický a poměrně drahý materiál. Jeho nahrazení optikou přináší materiálové i cenové úspory," uvedl Řeboun. Koncentrovaná fotovoltaika má podle něj proti konvenční dvojnásobnou účinnost. „To je dáno využitím daleko sofistikovanějších čipů, obsahujících tři fotodiody, kdy každá sbírá jiné spektrum světla. Podmínkou efektivního využití koncentrované fotovoltaiky je přímé záření," dodal.

Systém je proto vhodný především do oblastí s velkým počtem slunečných dnů. Jeho stability dosáhli vědci tím, že destičku s čipem potiskli měděnou pastou a vypálili v inertní atmosféře. Měď je jen na místech, kde je žádoucí, a v tloušťce potřebné k odvodu tepla. Spojení je daleko pevnější a stabilnější než dosud používané technologie i při velkých změnách teplot.