04_19_Tlačená elektronika
Tlačená elektronika Rastúca populácia a industrializácia vo svete spôsobuje neustály rast dopytu po energii. Využitie fosílnych palív ako zdroja energie vedie k produkcii skleníkových plynov, ktoré majú nepriaznivý vplyv na životné prostredie a najmä na globálne otepľovanie. Sme ochotní akceptovať vplyv skleníkových plynov na zmenu klímy, aby sme splnili náš dopyt po energii? Ak tomu tak nie je, musíme naliehavo vyriešiť náročný problém vývoja alternatívnych zdrojov energie, ktoré to môžu zmeniť. Využívanie energie priamo zo slnečného žiarenia môže byť alternatívnym spôsobom k naplneniu potrieb ekologickej spotreby energie so zanedbateľnými vplyvmi na životné prostredie. Fotovoltické zariadenia predstavujú sľubný spôsob premeny slnečnej energie na elektrickú energiu. Možno ich rozdeliť do troch generácií:
Obr.1: Rozdelenie solárnych článkov.
Prvá generácia solárnych článkov, ktorá je založená na kremíkovej vrstve je v súčasnosti najpoužívanejšou technológiou, a to vďaka vysokej účinnosti (15 – 20 %) a dobrej dlhodobej stabilite. Aj keď cena kremíkových článkov za posledné obdobie prudko klesla (10-násobne), stále zostáva problémom vysoká energetická náročnosť ich výroby a prípravy kryštalického kremíka s vysokou čistotou (99,99 %). Ďalšou nevýhodou je, že kremík dostatočne neabsorbuje žiarenie a vrstvy musia byť hrubšie (200 – 300 m), čo komplikuje manipuláciu s jednotlivými solárnymi článkami pri výrobe modulov.
Druhá generácia solárnych článkov využíva technológiu tenkých vrstiev, ktoré majú 10 až 1000-krát tenšiu fotoaktívnu absorbujúcu polovodivú vrstvu v porovnaní s kryštalickým kremíkom. Hrúbka vrstiev je na úrovni nanometrov až niekoľkých mikrometrov. Najrozšírenejšími sú fotovoltické články na báze amorfného kremíka, ktorý však vykazuje nízku stabilitu z dôvodu degradácie vplyvom žiarenia. Tieto články dosahujú účinnosť na úrovni 15 %. Ďalšími tenko-vrstvovými predstaviteľmi sú články na báze zmesných polovodičových materiálov, akým je napríklad teluridkademnatý– CdTe alebo viacvrstvový systém zložený
Obr. 2: Perovskitový solárny článok na sklenenom (vľavo) a polymérnom substráte (vpravo).
24
Ročník_2019_05
