i

Aktuální číslo:

2017/12

Téma měsíce:

Kontakty

Štěpení singletu

Proces, který může výrazně zlepšit účinnost solárních článků
 |  8. 9. 2016
 |  Vesmír 95, 496, 2016/9
 |  Téma: Chemie života

Motivací pro ambiciózní cíl – zvýšení účinnosti solárních článků – jsou rostoucí energetické potřeby lidstva. Lidstvo stále hledá nejlepší a nejlacinější zdroje energie. Je jasné, že fosilní paliva v budoucnosti nebudou dostačovat a vyhovovat, energie z jádra má také omezení, včetně nechuti některých států tuto energii vyrábět. Jaderná fúze je nedořešený problém. A přitom je zde jeden zdroj s obrovskou kapacitou. Slunce.

Ze Slunce přichází na povrch Země obrovské množství energie, které se odhaduje na 1,2 × 105 TW, z toho by se dalo prakticky využít asi 5 promile, tj. 600 TW. Pro porovnání: vítr nám může poskytnout 2–4 TW, mořský příliv 2 TW, biomasa 5–7 TW, vodní elektrárny zhruba 5 TW. V roce 2050 by mělo lidstvu chybět 14 TW, v roce 2100 33 TW.

Energie ze Slunce k nám přichází v podobě elektromagnetického záření, tedy ve formě, kterou nedokážeme pro výrobu, dopravu ap. použít přímo. Musíme tuto energii konvertovat do jiné formy, s kterou můžeme lépe pracovat. Nejsnáze lze sluneční energii přeměnit na elektrickou energii (pomineme- -li přeměnu na teplo, což se po dopadu záření děje tak jako tak). Přímou přeměnu sluneční energie na energii elektrickou obstarávají solární články. Jsou konstruovány na základě různých principů a mají různou účinnost. Platí, že máme články laciné a málo účinné, nebo články s dobrou účinností, ale hodně drahé (např. křemíkové s účinností kolem 40 %, které se používají v kosmonautice). Každopádně je dnes solární energie dražší než energie z klasických zdrojů, i když ne o tolik, jak by naznačovaly výkupní ceny solární energie v ČR. Pokud by se podařilo účinnost solárních článků zvýšit, stala by se solární energie konkurenceschopná i bez dotací.

Jedním z navrhovaných a studovaných způsobů zlepšení laciných solárních článků (tzv. Grätzelových článků, článků senzitizovaných barvivem) je využití procesu, který je označován jako štěpení singletu. Je jisté, že zvýšení účinnosti článků k vyřešení našich energetických potřeb samo o sobě nestačí. Protože solární energie je k dispozici pouze někdy a někde, bude potřeba podstatně zlepšit přenosovou soustavu k transportu energie do míst použití.

Nyní vidíte 23 % článku. Co dál:

Jsem předplatitel, mám plný přístup
Jsem návštěvník
Chci si přečíst celé číslo
Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru. Více o předplatném
TÉMA MĚSÍCE: Chemie života
OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Chemie

O autorovi

Zdeněk Havlas

RNDr. Zdeněk Havlas, DrSc., (*1951) je vedoucí vědecký pracovník Ústavu organické chemie a biochemie AV ČR, v. v. i. Jeho vědecká činnost je zaměřena na kvantovou chemii, využívání metod kvantové chemie pro studium struktury a reaktivity organických a organometalických systémů. V poslední době se věnuje studiu procesu štěpení singletu a vývoji teoretických metod pro výpočet optimálních struktur a rychlosti procesu. Je autorem 165 publikací, které byly citovány 5500krát (h-index 36). Je předsedou Učené společnosti ČR a členem Rady pro výzkum, vývoj a inovace.
Havlas Zdeněk

Další články k tématu

Nevídané dobrodružství chemika Holého

Antonín Holý se svou prací zařadil k nejúspěšnějším českým přírodovědcům a světovým chemikům 20. století. V jeho laboratoři se zrodily mj. léky...

Boj proti bakteriálním toxinůmuzamčeno

Pokud patogenní bakterie produkcí toxinů poškozují buňky, je nasnadě, že imunitní systém organismu se snaží patogenním bakteriím bránit a naopak...

Ebola: epidemie skončila, boj s virem pokračujeuzamčeno

Přesně před čtyřiceti lety pronikly na veřejnost první zprávy o nové agresivní infekční nemoci, způsobující krvácení ze sliznic, horečku a problémy...

Peptidy – naděje pro léčbu obezityuzamčeno

Zázračná pilulka proti obezitě neexistuje a jen tak se neobjeví. Naději, že najdeme účinné léky, dnes představují peptidové hormony, regulující...

Návrat staré dámyuzamčeno

Když bylo pro virologii a biologii nádorů potřeba najít šikovné chemické nástroje, zrodily se první chytré molekuly a nový vědní obor – chemická...

Motýli voní i zpívajíuzamčeno

Motýli spolu komunikují pomocí chemických látek čili feromonů, které vypouštějí do okolí a lákají jimi sexuálního partnera. Někteří motýlí...

Proč je hepatitida B nebezpečnáuzamčeno

Podle Světové zdravotnické organizace se ve světě ročně nakazí virem hepatitidy A 1,4 milionu lidí a virem hepatitidy B 10–30 milionů lidí....

Molekulární tlačítka na černých skříňkáchuzamčeno

Skladování inzulinu ve slinivce, vylévání neurotransmiterů do synaptické štěrbiny nebo průchod potenciálních léčiv buněčnou membránou. To jsou...

Antimikrobiální peptidyuzamčeno

Mezi největší problémy současné medicíny patří rezistence bakterií k běžně užívaným antibiotikům. Původně účinná antibiotika selhávají, a tím se...

Malý velký oxiduzamčeno

Změna postoje k dusičnanům a dusitanům v potravinách překvapivě souvisí s oxidem dusnatým – malou molekulou, která se vyskytuje v procesech, kde...

Jak vidět elektřinuuzamčeno

Jak fungují feromony? Hledání odpovědi na tuto otázku mne přivedlo k studiu elektrických signálů vysílaných neurony, k optickým mikroskopům a...

V mezioborovosti je sílauzamčeno

Ústav organické chemie a biochemie je zásluhou licenčních poplatků, které farmaceutická firma Gilead Sciences platí za právo využívat látky z...

Doporučujeme

Tajemná „Boží země“ Punt

Tajemná „Boží země“ Punt uzamčeno

Břetislav Vachala  |  4. 12. 2017
Mnoho vzácného zboží starověkého Egypta pocházelo z tajemného Puntu, kam Egypťané pořádali časté obchodní výpravy. Odkud jejich expedice...
Hmyz jako dokonalý létací stroj

Hmyz jako dokonalý létací stroj

Rudolf Dvořák  |  4. 12. 2017
Hmyz patří k nejdokonalejším a nejstarším letcům naší planety. Jeho letové schopnosti se vyvíjely přes 300 milionů let a předčí dovednosti všech...
Hranice svobody

Hranice svobody uzamčeno

Stefan Segi  |  4. 12. 2017
Podle listiny základních práv a svobod, která je integrovaná i v Ústavě ČR, jsou „svoboda projevu a právo na informace zaručeny“ a „cenzura je...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné