Ve vývoji solárních panelů se vracíme ke kořenům, pokořili jsme nezdolatelnou technologii

Během dubna jsme se na Obnovitelně.cz zaměřili na historii křemíkového panelu. Ve čtyřdílném seriálu jsme rozebrali historii vzniku, technologické možnosti, zajímavosti spojené se solární technologií i jeho možný vývoj v budoucnu. Na konferenci k výročí 70 let od představení prvního křemíkového panelu 25. dubna, kterou pořádala Aliance pro energetickou soběstačnost, Obnovitelně.cz, Svaz moderní energetiky a Solární asociace, jsme s odborníky, vědci a zástupci firem debatovali o dalších příležitostech, které nám fotovoltaika přináší.

Seriál k výročí 70 let od představení prvního křemíkového fotovoltaického panelu:

1. Fotovoltaický pravěk: první „solární elektrárnu“ namontovali na střechu před více než 100 lety
2. Kolik energie lze vymáčknout ze solárních panelů? Jejich účinnost raketově roste
3. Česká solární historie: první panely vyrostly před 26 lety v Jeseníkách
4. Moderní fotovoltaika slaví 70 let. Kde všude našla za tu dobu uplatnění?

Podrobnou časovou osu vývoje fotovoltaiky v uplynulých 70 letech si můžete prohlédnout zde.

„Fotovoltaické panely jsou pro zelenou modernizaci Česka inspirací a příležitostí,“ uvedl ve videozdravici ministr životního prostředí Petr Hladík (KDU-ČSL). Vyzdvihl práci českých vědců, kteří dokázali vytvořit perovskitové fotovoltaické články, které jsou účinnější i levnější.

Podle zástupců z řad vědců se technologicky postupně vracíme ke kořenům. Křemík je jedním z nejčastějších prvků kolem nás, jeho využití pro energetické účely je ale podmíněné znalostmi a zkušenostmi.

„Původní fotovoltaický článek, který tu dnes slavíme, byl z takzvaného N-typového křemíku. To je křemík, který nebyl extra stabilní a potřebná difuze boru není technologicky jednoduchá záležitost,“ vysvětluje Ladislava Černá z Fakulty elektrotechnické ČVUT. S touto technologií jsme si dříve nedokázali poradit, a tak jsme začali hledat ve vývoji jinou cestu, která se také ukázala jako užitečná. Lidstvo se v následujících desetiletích zaměřilo na panely využívající takzvaný P-typový křemík.

• Tip: Slavné „martensky“ mají problém: jsou tak kvalitní, že nikdo nepotřebuje nové

Nyní se vracíme k původní N-typové technologii, kterou jsme se mezitím naučili zvládnout. „Vývoj se tak v kruhu vrací zpět na začátek. Křemík se nezměnil, ale mění se vrstvy kolem něj,“ dodává Černá.

Výhody a funkčnost nových technologií demonstroval na takzvaných tandemových panelech Martin Ledinský z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR. Cena za výrobu solárních panelů šla díky masové výrobě a rozvoji výrazně dolů, nyní je třeba zapracovat na vyšší efektivitě. „Potřebujeme minimalizovat plochu, čehož dosáhneme také přesunem kontaktů z přední strany článku na zadní,“ popisuje možné navýšení účinnosti Ledinský.

I na zadní stranu panelu je pak možné umístit křemík, který bude ve formě bifaciálního panelu zachytávat světlo odražené od střechy. Solární panely by měly následovat cestu čipů. Postupně se zmenšovat a navyšovat vlastní výkon.

Plovoucí elektrárny i fotovoltaické Ferrari

Když solární technologie zhruba před čtvrtstoletím hledala své místo i v České republice, postavila se za ni tehdy vláda Miloše Zemana. „Program Slunce do škol pomohl mimo jiné nastartovat firmu Solartec, která se na výrobu solárních panelů specializovala,“ komentuje Martin Sedlák, ředitel Svazu moderní energetiky.

• Tip: Bude rok 2024 konečně patřit komerčním instalacím? Střídače WIT změní poměry sil v segmentu fotovoltaiky

„Pozitivně lze vnímat změnu přístupu k fotovoltaice. Z kriminalizace sektoru po roce 2010 se provozovatelé fotovoltaiky stali podnikateli v oboru, který potřebujeme pro posílení energetické bezpečnosti. A za největší negativum považuji předsudky: že solární parky ničí zemědělskou půdu a že střešní FVE ničí památky,“ dodává tipy, co by Česku pomohlo k rychlejšímu růstu fotovoltaiky, Pavel Doucha, partner právní kanceláře Doucha Šikola advokáti.

Ledinský předpokládá, že za dalších 70 let budeme výrazně dál než nyní. Za své fotovoltaické ‚Ferrari‘ proto považuje právě nové technologie z monokrystalického křemíku. Že nové technologie umožní i nové využití solárním panelům prokazují velké instalační firmy, které se pouští do inovativních projektů.

„Chystáme se nainstalovat plovoucí fotovoltaické elektrárny. Ale potřebujeme více, potřebujeme na vodu dostat megawatty energie. V Česku je problém sehnat volný pozemek na klasický solární park, je k nim odpor, lidé nechtějí hyzdit krajinu. Plovoucí vodní elektrárna ale částečně řeší i problém oteplování a odparu vody,“ komentuje výhody nové technologie Zdeněk Sobotka, zakladatel firmy SOLEK Holding.

Povolovací procesy brání velkému rozvoji

Zástupci firem se shodli na největší bariéře pro rozvoj solární technologie, a to na složitých a zdlouhavých povolovacích procesech. Dříve byl větší problém technologii vysvětlit úřadům a získat na ni peníze, dnes nejvíce času tráví vyřizováním povolení k instalaci.

Sobotka poukázal také na chybějící energetické datové centrum, které by mělo být v provozu nejdříve v polovině roku 2026. „Baterie nemá nést náklady sítě, má jí pomáhat. Nyní velké baterie nefungují, protože se nabíjí za spotovou cenu a k tomu se přičítají všechny poplatky. Následně se vybíjí opět za spotovou cenu a pak investičně nedávají smysl. Bez baterií se průmysl nepohne,“ dodává.

• Psali jsme: Trh s elektromobilitou je na vzestupu, strach z degradace baterií se nepotvrdil

„V roce 2006 byla naší bariérou neznalost. Nevěděli jsme, kolik svítí sluníčka, zda bude panel fungovat, na jaký stupeň ho nastavit, jestli na sever, či na jih… Bojovali jsme s neznámými a stavební povolení nám trvalo zařídit tři měsíce,“ popisuje své zkušenosti Tomáš Korostenský ze společnosti Ekotechnik.

Dnes je jeho zkušenost odlišná, banky nemají problém fotovoltaiku financovat, technologie i úhel Slunce známe dostatečně. Problémem je ale lidský faktor a stavební povolení. Podobně situaci vnímá i Darina Merdassi, ředitelka společnosti Decci.

„Vidím potenciál v komunitní energetice, kde prospěch z levné elektřiny mají konkrétní jednotlivci. Fotovoltaika by měla vyrábět energii tam, kde se spotřebovává. A pomalu se k tomu vracíme, lidé si instalují solární panely na své domy, sdílení sluneční energie ji rozšíří mezi širší okruh společnosti,“ dodává Merdassi.

Budoucnost fotovoltaiky v Česku je proto zatím stále otevřená. Nové příležitosti přinesou akcelerační zóny. Stát si je vědom potřeby podporovat obnovitelné zdroje a investičních dotací nabízí stále více. Snad se tedy za dalších 70 let bude křemíkovému panelu dařit minimálně dvakrát lépe než dnes.

Foto: Kristýna Čermáková