Téměř neviditelné solární články by mohly proměnit okna na solární panely  
Střechy se solárními panely jsou fajn, ale co využít i stěny budov? Nové ultratenké a do jisté míry průhledné perovskitové solární články týmu NTU Singapore, asi 10 000krát tenčí než lidský vlas a vyráběné tepelným napařováním nabízejí široké možnosti uplatnění. Mohlo by to nakopnout solární energetiku ve městech.
Téměř průhledný perovskit. Kredit: NTU Singapore.
Téměř průhledný perovskit. Kredit: NTU Singapore.

Představte si automobil, jehož okna při parkování na slunci dobíjejí baterii. Nebo chytré brýle, jejichž čočky zachycují světlo a napájejí vestavěnou elektroniku. Takové aplikace by mohly přinést nové ultratenké a průhledné solární články z Nanyang Technological University (NTU Singapore).

 

Nanyang Technological University Singapore. Kredfit: NTU Singapore.
Nanyang Technological University Singapore. Kredfit: NTU Singapore.

Tým, který vedla Annalisa Brunoová, vytvořil perovskitové solární články, které jsou přibližně 10 000krát tenčí než lidský vlas a asi 50krát tenčí než běžné perovskitové články. Navzdory své nepatrné tloušťce (nebo právě proto?) dosáhly jedné z nejvyšších účinností přeměny energie, jaké byly u podobných solárních článků zaznamenány.

 

Annalisa Bruno s týmem. Kredit: NTU Singapore.
Annalisa Bruno s týmem. Kredit: NTU Singapore.

Dotyčné perovskitové články jsou (polo)průhledné a barevně neutrální, takže by mohly  být zabudovány do oken a fasád rozmanitých budov, při zachování jejich architektonického vzhledu. Jak říká Brunoová, zastavěné oblasti se podílejí na zhruba 40 % na celosvětové spotřebě energie, takže technologie, které dokážou rafinovaně proměnit povrchy budov na zdroje elektřiny, jsou stále žádanější.

 

Jejich patentované ultratenké perovskitové solární články je možné vyrábět jednoduchými postupy při relativně nízkých teplotách. Zároveň je možné je navrhnout tak, aby absorbovaly konkrétní vlnové délky světla, a přitom zůstaly do jisté míry průhledné. Výrobní postup zahrnuje fyzikální depozici z plynné fáze tepelné napařováním (thermal evaporation).

 

Na rozdíl od klasických křemíkových panelů dovedou perovskitové články vyrábět elektřinu i při nepřímém a rozptýleném světle. Díky tomu jsou vhodné pro městské prostředí, jako je třeba Singapur, kde vysoké budovy a oblačnost často omezují přímé sluneční záření. Podle předběžných odhadů by nasazení této technologie na velké administrativní budově s prosklenou fasádou, například v oblastech Singapuru Raffles Place s ikonickými mrakodrapy nebo kolem zálivu Marina Bay, teoreticky mohlo ročně zajistit několik stovek megawatthodin elektřiny.

 

Video: Research Webinar 8 Thermal Evaporation Transforming Perovskite Device Design Prof. Annalisa Bruno

 

Literatura

NTU Singapore 14. 5. 2026.

ACS Energy Letters online 24. 3. 2026.

Datum: 26.05.2026
Tisk článku



Diskuze:

Stačí trojčlenka

Jan Šimůnek,2026-05-29 17:39:45

Na dobití baterie auta by nestačila ani náhrada všech oken klasickými FV články. Pokud bychom tam měli cosi, co vyprodukuje elektřiny zlomek procenta, nebylo by to nijak zajímavé. Maximálně takto nízké proudy prodlužují životnost baterie, ale jimi uložená energie je zanedbatelná. Stejnou službu ovšem prokáže klasický FV článek velikosti knížky, umístený při parkování za okno.

Odpovědět


Re: Stačí trojčlenka

F M,2026-05-30 09:17:29

Tak to byla původní myšlenka, když to dělali nadšenci a bylo to děláno tak, že elektromobilita mohla být ekologická. Ovšem to by jsme se museli bavit o autech tak 250kg jen pro jednoho (80% cest?) což tu nikdo nedovolí, a pokud ano tak by je ostatní řidiči zabili (doslova). Něco co by se nechalo homologovat, dvoumístné a s kufrem (a dojezdem ve městě okolo 100-150km, bude vážit kolik 1200kg? A bude stíněno budovami a ostatními automobily jak často? Pořád?

Odpovědět

průhledný článek

Jaroslav Mitlener,2026-05-29 17:21:46

perovskity absorbují viditelnou část světelného spektra, organické-halogenid-kovové posunuté ke kratším vlnovým délkám. Kdyby byl článek průhledný, tedy bez útlumu procházejícího světla, z čeho by ta elektrická energie byla ?

Odpovědět

Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

Martin Novák2,2026-05-27 08:46:13

Takže to musí být buď úplně zadarmo aby to vyvážilo vyšší stavební náročnost nebo financováno ukradenými penězi (dotace).

Odpovědět


Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

Petr Nováček,2026-05-27 22:44:57

Stavební náročnost zase tak vysoká být nemusí. Místo silikátonové omítky by se na vhodné světové strany daly tyto články.

Odpovědět


Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

D@1imi1 Hrušk@,2026-05-28 01:24:05

A elektřinu pak do sítě teleportujete?

Odpovědět


Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

Vojte Ondříčak,2026-05-28 03:18:45

Správná otázka.
V originálu stojí, že 60nm "tlustý" článek má FV účinnost 7,6%, což znamená (na Zemi) výkon 76Wp. O generovaném potenciálu (napětí) však ani peep. Když budu předpokládat napětí jednoho článku 0,5V, (jakou mají silikonové FV), Tak je mi z jednoho metru čtverečního k dispozici el. proud 152A. Takový el. proud odvést z kolektorů povrchů takového článku vyžaduje dva měděné vodiče, každý o průřezu do 50milimetrů čtverečních.
V praxi to znamená nutnost omezit proud jednoho článku třeba na 10Ap, což při avizované účinnosti omezí aktivní plochu FV článku na 10 / 152 = je jedna patnáctina metru čtverečního. Na "výrobu" 4kWp (10Adc x 400Vd) potřebuji 800 FV článků zapojených v sérii o celkové aktivní ploše 53m².

Z originálu úryvek:
A semi-transparent cell with a 60-nanometre-thin perovskite layer .... converting sunlight into electricity at 7.6 per cent efficiency.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

D@1imi1 Hrušk@,2026-05-28 09:50:13

Nevím, články by snad šlo zapojit sériově pro vyšší napětí a nižší proud. Ale stejně by to vyžadovalo tahat po fasádě či pod fasádou vodiče a řešit konektory, což mi tedy jako zvýšení stavební náročnosti přijde.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

Vojte Ondříčak,2026-05-28 13:06:45

Konvertory DC-AC 50Hz pro rozumné výkony mají na vstupu vyšší napětí, právě kolem těch 400Vdc.
Ta věc je mírně komplikovanější o fakt, že akumulátorové úložiště má mít stejné napětí, aby nevznikaly zbytečné ztráty při napěťových konverzích.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

F M,2026-05-29 13:22:10

Píší, že napětí je srovnatelné s ostatními perovskitovými tak snad cca 1V (zapojení podobně jako jiné FVe). Ta životnost bude otázka a bude hodně důležitá, předělávání fasády (loupání skel?) každých 10let by byl velký náklad, zvlášť ve městech. Na klasické fasády by se také muselo udělat něco festovnějšího. I tomu zapojení revize a přístup, požární bezpečnost atd.
Další důležitá věc je co to bude chytat. Na skle v mrakodrapech, nebo kdekoli nechcete (kromě letního poledního slunce) nijak zvlášť stínit. Bude tam spousta tepla. Vůbec celkový osvit, jako na výstavním mrakodrapu který trčí nad vše ostatní ok, ale běžná zástavba kde si vše navzájem stíní?
Několik set megawatthodin ročně jsou desítky kW výkonu 24/7 ve velkém mrakodrapu a to samozřejmě popisují ideální až případ. Koneckonců není problém (nebyl by kdyby to nebyl) tam nacpat (klasické fasády) klasické panely (účinnější), nějaký důvod tam asi je, aneb to by musely být opravdu zadarmo, aby to stálo za tu práci, nebo elektřina tak extrémně drahá. Nebo a to zde bude asi nejpravděpodobnější, pro někoho ta ekonomika nepodstatná.

Tím se dostáváme k nezmíněnému tedy ceně, můj tip je, že to bude dávat smysl (řádově) jen u těch ze stránky celkové energetiky "ptákovin" kde ta cena bude nepodstatná. Elektronika (ty "frajeřinky s brýlemi", přístroje, nebo po jejich "estetické aplikace", případně reklamní předměty, třeba včetně i nějaké té budovy, spíše pár/skel. Celková ekologie po započítání surovin, energie a vší vložené práce a nadspotřeby zúčastněných ve srovnání i s uhelnou alternativou echmmm

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

Vojte Ondříčak,2026-05-29 19:47:15

Ano, cena, životnost a údržba (i mytí) takové fasádové FV hraje rozhodující roli. Musí se vyplatit. Často se pomíjí fakt, že FV potřebuje "zásobárnu" el. energie, tedy akumulátory a ty jsou dnes dražší a mají kratší životnost, než FV panely. Rovněž se pomíjí fakt, že k tomuto FV systému je zpravidla potřebný i konvertor Dc - Ac 50Hz. Akumulátorem i konvertorem klesne celková účinnost systému FV.
Problémů kolem FV je celkem dost.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

F M,2026-05-29 22:28:41

Omlouvám se za trollení, moc to sem nepatří, ale dal jsem si práci s AI v googlu a byla to spousta práce dostat odpověď na otázky které jsem položil a ne okopírované reklamní banery, docela to má hlavu a patu, tak se podělím. Dost často mi lidé (i vysokoškoláci) tvrdí, že bez dotací nejsou majitelé FVe sponzorování ostatními (hah asi jako majitelé elektroaut).

"Opotřebovává, nemyslím zatěžuje, domácnost s domácí fve distribuční síť méně nebo více než domacnost bez ní, myslím opotřebování komponent. Musí se kvůli nim do distribuční sítě více investovat? platí ročně takový majitel méně nebo vice než běžná domácnost?"

Domácnost s domácí fotovoltaickou elektrárnou (FVE) opotřebovává fyzické komponenty distribuční sítě více než běžná domácnost.Zde je podrobné vysvětlení mechanismů opotřebení, nutnosti investic i toho, jak je to s ročními platbami.
1. Proč FVE více opotřebovává komponenty sítě?
Běžná domácnost funguje jednosměrně (proud pouze odebírá), což je stav, na který byla síť původně navržena. Domácnost s FVE však síť zatěžuje obousměrně a vytváří specifické jevy, které fyzicky namáhají hardware distributora:Kolísání napětí a přepětí: Když v létě svítí slunce a FVE posílá přebytky do sítě, stoupá v dané větvi napětí. Pokud mrak slunce zakryje, napětí prudce klesne. Tyto neustálé výkyvy namáhají izolace kabelů a transformátory.
Častější spínání regulačních prvků: Aby distributor udržel napětí v normě, musí automatické systémy v transformovnách (přepínače odboček pod zatížením) neustále mechanicky přepínat. Tím se mechanicky opotřebovávají jejich kontakty a zkracuje se jejich životnost.
Tepelné namáhání transformátorů: Transformátory v přenosových stanicích stárnou primárně kvůli teplu. Když se k běžnému zatížení přidá masivní letní tlak stovek mikrozdrojů tlačících proud zpět, transformátory pracují ve vysokých teplotách, což urychluje degradaci jejich olejových a papírových izolací.
Harmonické zkreslení (tzv. "špinavá elektřina"): Střídače FVE mění stejnosměrný proud z panelů na střídavý. Tento proces vytváří vyšší harmonické složky (frekvenční rušení). Tyto harmonické proudy způsobují parazitní zahřívání kabelů a transformátorů v okolí, což opět zrychluje jejich stárnutí.
2. Musí se kvůli nim do sítě více investovat? Ano, musí a investují se obrovské částky. Distributoři (ČEZ Distribuce, EG.D, PRE) musí síť masivně modernizovat. Investice nejdou pouze do obnovy opotřebených částí, ale především do:Posilování kabelového vedení: Výměna tenčích drátů za tlustší, aby zvládly přenos vyšších proudů bez přehřívání a nárůstu napětí.Chytrých transformátorů (Smart Grids): Instalace moderních transformátorů, které dokážou dynamicky a elektronicky regulovat napětí v reálném čase.Řídicích systémů: Investice do softwaru a prvků dálkového ovládání, které umožňují distributorovi v případě kritického přetížení sítě domácí FVE na dálku omezit nebo odpojit.
3. Platí ročně majitel FVE méně, nebo více než běžná domácnost?Majitel FVE platí ročně distributorovi méně než běžná domácnost, což je aktuálně předmětem velkých diskusí v energetice.Platby za elektřinu se skládají ze dvou hlavních složek:Neregulovaná složka (silová elektřina): Zde majitel FVE jasně šetří, protože spotřebovává vlastní elektřinu a přebytky prodává.
Regulovaná složka (platba za distribuci): Tato složka se v Česku stále platí primárně podle množství odebrané energie ze sítě (v MWh). Protože domácnost s FVE odebere ze sítě celkově méně elektřiny, zaplatí distributorovi na poplatcích méně.
Paradox systému: Majitel FVE tedy síť a její komponenty opotřebovává více a vyžaduje větší investice do infrastruktury, ale skrze poplatky na provoz této infrastruktury přispívá méně než soused bez fotovoltaiky. Fixní složka platby za distribuci (podle velikosti jističe) sice zůstává stejná, ale ta nepokrývá plné náklady na vyvolané investice sítě.

Dávám to sem i proto, abych ukázal tu deformaci obrazu, jak se vše schovává a rozkládá do více položek, aby lidé neměli ponětí jaké jsou skutečné náklady a kudy všudy platí. Tedy samozřejmě jde o menší část, takový drobný úplateček majiteli a hlavně firmám a živnostníkům, větší část energie platíme všichni stejně dle kupní síly (toho co zbude) ve zboží, službách a dluzích.

Většinový zdroj je Ostravská univerzita a ČEZ

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

Vojte Ondříčak,2026-05-30 11:14:16

Díky a jako silnoproudař mohu s těmi námitkami jen souhlasit.

Odpovědět


Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

F M,2026-05-30 09:35:36

Jediné co mě napadá, kde by to mohlo pomoci, tak by mohlo být povolení na tu stavbu toho mrakodrapu. Tedy ne že by to skutečně nějak pomohlo, těch pár vyráběných desítek kW (kdyby v polední špičce 100), když je třeba do budovy přivést desítky megawatt asi nemá cenu řešit, ale to malování pěkného obrazu (jak je v původním textu) tomu povolení pomoci může. Nepříjemná je údržba, i když se to co nejdříve smlouva dovolí odpojí a přestane provozovat.

Odpovědět


Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

D@1imi1 Hrušk@,2026-05-30 10:25:16

Na mrakodrapech bych to zase tak neshazoval, nemusel by to být čistý greenwashing či úlitba úřadům.

1. U mrakodrapů stejně ve většině případů není žádoucí, aby skla propouštěla 100 % světla dovnitř. Skla jsou proto lehce zatmavená nebo opatřená polopropustnou odrazivou vrstvou. Solární vrstva by plnila zároveň funkci zatmavení.

2. Mrakodrap spotřebuje obrovské množství energie na klimatizaci. Čím víc svítí slunce, tím větší spotřeba na klimatizaci. V článku je zmíněn Singapur, který je strategicky závislý na dovozu energie. Kdyby se ty systémy navrhovaly tak, že vyrobená elektřina nikdy nepůjde do sítě ale vždy jen na pohon infrastruktury mrakodrapu (mimo klimatizace také pohon výtahů a čerpadel na vodu - v mrakodrapu by tlak ve vodovodním řádu nedokázal vytlačit vodu do vyšších pater). To by zároveň mrakodrapu zvýšilo odolnost pro případ blackoutu (vždy mi přišla šílená představa, v jaké peklo by se mrakodrapy změnily v případě masivních útoků na energetickou infrastrukturu. Zvláště ve městech jako Dubaj.)

3. Co se týče mytí, to se na mrakodrapech stejně periodicky provádí.

Stavební náročnost by to ale rozhodně zvýšilo. Teď fasáda musí jen odolávat povětrnosti, nemusí se řešit žádná kabeláž či konektory. Ta skla by nejspíš musela být udělaná tak, aby odvod elektřiny byl z vnitřní strany. Z vnější si to moc nedovedu představit.

Odpovědět


Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

F M,2026-05-31 12:03:23

Tam by mě právě zajímalo to teplo, na elektřinu se nepřemění skoro nic, na teplo hodně (jak moc?). Ale nevím nakolik se to dnes řeší odrazem části světla na nějakých filmech, tady by to musel být nějaký sendvič a nevím nakolik by se to ještě komplikovalo a prodražovalo. Přemýšlel jsem to napsat hned, ale oni to nezmiňují tak jsem to nechal jen jako narážku (?). Ta tepelná část toku energie může být důležitější než ta výroba energie a jelikož to nezmiňují tak čekám nedobrotu. Proto jen to zjednodušení přes ten ne/výkon a cca 1-pár procent spotřeby toho mrakodrapu. Spotřeba problém nebude i bez baterií, takové nic v tom mrakodrapu bez problémů zmizí i kdyby byl maximální denní výkon o půlnoci (možná nějaké menší v menších městech povrch/objem, ale pokud nebudou podstatně vyšší než ostatní budou si zase stínit).
A pak ta neznámá cena, ale tam se dá asi vyjít z ceny montáže a hmotnosti komponent (možná pokud bude relevantní) a tam právě mám obavy, že to nevychází o řád(y). Fólie může být součástí montovaných oken, lecos může být připraveno/zabudováno do rámů už role (ale je zadarmo), ale nakonec se toho bude muset spousta dělat až nahoře. Životnost skel je minimálně násobná ohrozí tomuto (odtud nic převratného neslibují).
100MWh silové elektřiny je cca do 200k Kč ročně, leda ta sleva na špičkový odběr u některých těch z nejmenších, kvůli tomu pomalejšímu poklesu povrchu (produkce) a objemu (spotřeby), ale to nečekám podstatné. Proto si myslím, že to bude mířit spíš k té elektronice, možná armáda, určitě reklama (dokud to bude in, z druhé strany jak velký náklad je zde vyhožení pár 10milionu USD?).

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: Kolmo orientovaná fotovoltaika dodá velice málo

D@1imi1 Hrušk@,2026-05-31 14:55:33

Já to myslel spíše jako teoretické využití dobře funkčních polopropustných solárních článků na mrakodrapu. Je to perovskit, takže pokud u toho nevyřešili životnost, asi nelze o nějakém podobném využití stejně uvažovat. Co se týče tepla, tam jde podle mě hlavně o to, aby ta aktivní vrstva byla z vnější strany okna a pak je pohlcení světla zanedbatelný problém, protože se to teplo hned předá okolnímu vzduchu. A pokud by se to srovnávalo se sklem bez jakékoliv úpravy, naopak to přispěje k ochlazení interiéru (záření neprojde dovnitř a teplo zůstane na vnější straně okna).

Odpovědět

Libor Zak,2026-05-26 20:22:15

Perovskit, jo ten je tu s námi už dlouho a pořád nic. Už se jim povedlo prodloužit životnost na déle než půl roku. Vím přehráním, ale ne zas moc.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce







Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz