Perovskit-křemíková fotovoltaika je na světě. Produkuje o 30 % víc elektřiny, vyrábí se v Evropě a je z levnějších materiálů

Prolomení bájné 30% efektivity

Zatímco špičkové komerční křemíkové panely přemění na elektřinu maximálně třiadvacet procent záření, první komerční tandemové panely překračují osmadvacet procent a v laboratořích prolamují třiatřicetiprocentní metu. Z totožné plochy střechy tak získáte až o třicet procent více využitelné energie.

Spolupráce Německa a Japonska. Bez Číňanů

Ačkoliv minerál s touto specifickou krystalickou strukturou objevil už v první polovině devatenáctého století německý mineralog Gustav Rose v pohoří Ural a pojmenoval jej po ruském badateli Lvu Perovském, jeho optoelektronický potenciál zůstával zcela nevyužit. Zlom nastal v roce 2009, kdy japonský vědec Tsutomu Miyasaka demonstroval první funkční perovskitový článek. Skutečný technologický průlom zajistil tým profesora Henryho Snaitha z Oxfordské univerzity, který vyřešil kritické problémy se stabilitou materiálu a navrhl revoluční koncept tandemového spojení vrstev. Tento původní evropský výzkum se nyní přetavil v reálný průmysl. První komerční výrobní linky na tandemové panely již spustily produkci v Německu a Velké Británii. Evropa tím získává zpět strategickou technologickou nezávislost a narušuje dosavadní absolutní dominanci asijských dodavatelů, kterým k tržnímu monopolu pomáhala především extrémně levná energie potřebná pro tradiční výrobu.

Bez nutnosti těžit drahé a nedostatkové suroviny

Samotný výrobní proces ukazuje největší propastný rozdíl mezi starou a novou generací fotovoltaiky. Klasický křemíkový panel vyžaduje těžbu vysoce čistého křemenného písku a jeho následné zpracování v obřích průmyslových pecích při teplotách spolehlivě přesahujících čtrnáct set stupňů Celsia. Z těchto energeticky nesmírně nákladných ingotů se následně řežou mikroskopicky tenké plátky. Perovskit je naproti tomu syntetická sloučenina složená z běžně a globálně dostupných prvků, jmenovitě uhlíku, dusíku, vodíku, jódu a cínu či olova. Jeho klíčová technologická výhoda spočívá v tom, že se na spodní křemíkový základ netaví. Vrstva se nanáší pomocí pokročilého tisku nebo krystalizace z chemických roztoků při teplotách blížících se běžnému pokojovému prostředí. Tento dramaticky méně energeticky náročný proces sráží výrobní náklady a zlomově snižuje celkovou uhlíkovou stopu panelu. Jakmile se produkční kapacity plně optimalizují do masového měřítka, budou tyto výkonnější panely výrobně levnější než současné celokřemíkové standardy.

Funguje i při zatažené obloze

Nová krystalická mřížka navíc odstraňuje letité provozní slabiny střešních elektráren. Perovskitová vrstva excelentně zpracovává rozptýlené a odražené světlo. Systém tak generuje podstatně více energie i při zatažené obloze, v ranních mlhách nebo v pozdních odpoledních hodinách s nízkým úhlem slunce. Současně se technologie pyšní výrazně příznivějším teplotním koeficientem. Zatímco klasický křemíkový panel ztrácí v letních vedrech na rozpálené střeše měřitelné procento výkonu s každým stupněm nad ideální teplotu, tandemový systém si udržuje maximální účinnost i při extrémním tepelném zatížení.

Funguje i na menších střechách a výroba je levnější

Dopad této inovace na koncového uživatele nejlépe ukazuje přesný modelový výpočet. Uvažujme plně elektrifikovaný moderní rodinný dům s podlahovou plochou 100 metrů čtverečních, vytápěný úsporným tepelným čerpadlem, jehož roční spotřeba činí rovných 8 000 kilowatthodin. Pro optimální energetickou soběstačnost a vykrytí spotřeby v přechodných měsících potřebuje dům instalovaný výkon přesně 7 kilowatt-peaků. U současných křemíkových panelů byste pro dosažení tohoto výkonu museli zabrat minimálně 33 metrů čtverečních využitelné plochy střechy. Díky 30% navýšení energetické výtěžnosti tandemové technologie vám k naprosto shodnému výkonu spolehlivě postačí pouze 25 metrů čtverečních. Ušetřený prostor můžete využít pro budoucí rozšíření nebo elegantně obejít komíny a střešní okna. Pro maximální efektivitu takto silného zdroje doplníte systém o chytrou domácí baterii s kapacitou deset kilowatthodin, která plynule a beze ztrát uloží letní polední přebytky pro večerní a noční provoz.

P.S. Zajímá Vás, jak splní novostavby v roce 2025 nové požadavky na úspory energií? Navštivte online stavební veletrh Veleton, který probíhá 11. – 19. dubna 2026. Vstupenku lze stáhnout ZDARMA na tomto odkazu (počet vstupenek je limitován) . Těšit se můžete také na množství inspirace, živých přednášek, konzultací s odborníky i slevové vouchery.