Proč je 27,17 % tak významné číslo
Pro srovnání: běžné křemíkové solární panely, které dnes najdete na většině českých střech, dosahují komerční účinnosti kolem 20 až 23 %. Laboratorní rekordy křemíkových článků se pohybují okolo 27 %. Perovskitové články — technologie, kterou mnozí odborníci označují za budoucnost solární energetiky — se však vyvíjejí raketovým tempem.
Zatímco konvenční perovskitové články takzvané architektury n–i–p v posledních letech uvízly na hodnotách kolem 26 %, jejich invertované (p–i–n) varianty na tom byly ještě hůře — trpěly výraznými ztrátami na rozhraní elektronové transportní vrstvy a perovskitového absorbéru. Právě tuto bariéru teď čínský tým překonal.
V čem spočívá trik čínských vědců
Klíčem k úspěchu je revoluční přístup k vrstvě oxidu cínu (SnO₂), která v článku slouží jako elektronový transportér. Vědci vedení profesorem Mingjianem Yuanem zjistili, že hlavní příčinou ztrát na rozhraní je kombinace dvou jevů: nesouladu energetických pásem a hromadění elektronů na pohřbeném rozhraní mezi transportní vrstvou a perovskitem.
Jinými slovy — elektrony, které měly putovat dál do obvodu, se zasekávaly na přechodu mezi materiály a rekombinovaly, čímž se ztrácela užitečná energie. Řešení? Vytvořit elektronovou transportní vrstvu s plynule odstupňovaným dopováním — od lehce dopované oblasti těsně u perovskitu až po silně dopovanou oblast dále od rozhraní.
Představte si to jako plynulou rampu místo schodu. Elektrony tak nemusejí překonávat žádnou energetickou bariéru — kloužou plynule dál, bez zbytečných ztrát.
Jak toho dosáhli
Tým vyvinul speciální chemickou strategii nazvanou „ligand competition and combination control“ — tedy metodu, při které chemické ligandy soutěží o vazebná místa během nanášení oxidu cínu z chemické lázně. Díky tomu vzniká gradientní vrstva, která současně minimalizuje napěťový offset a urychluje extrakci elektronů.
Výsledek? Certifikovaná účinnost 27,17 % při standardních testovacích podmínkách. Při reverzním skenování (měření od vysokého napětí k nízkému) dokonce 27,50 %.
Od laboratorního milimetru k reálnému panelu
Co dělá tento průlom opravdu výjimečným, je jeho škálovatelnost. Výzkumníci nejenže dosáhli 25,79% účinnosti na zařízení o ploše 1 cm², ale vyrobili také perovskitový modul s aperturou 16,02 cm² a účinností 23,33 %.
To je klíčové — mnoho laboratorních rekordů totiž platí jen pro miniaturní články o velikosti pár čtverečních milimetrů. Přechod na větší plochu obvykle znamená dramatický pokles účinnosti. Zde ale pokles činil jen několik procent, což naznačuje, že metoda skutečně funguje i při výrobě reálných panelů.
Co to znamená pro solární energetiku
Perovskitové solární články jsou atraktivní zejména proto, že se dají vyrábět levněji a při nižších teplotách než klasické křemíkové panely. Jejich výroba nevyžaduje energeticky náročné tavení křemíku při teplotách přes 1400 °C. Navíc mohou být flexibilní, průsvitné a extrémně tenké — teoreticky je lze natisknout na fólie, sklo, nebo dokonce integrovat do fasád budov.
Dosavadní achillovou patou perovskitů byla nižší účinnost a hlavně stabilita — perovskitové články rychle degradovaly vlivem vlhkosti a tepla. I na tomto poli se však situace zlepšuje a výzkum oxidu cínu jako stabilní transportní vrstvy je významným krokem vpřed.
„Náš výzkum rozptýlil dlouholetou výkonnostní mlhu kolem formálních strukturálních zařízení na mechanistické úrovni a otevřel univerzální a efektivní novou cestu pro racionální návrh elektronových transportních vrstev v invertovaných perovskitových zařízeních,“ uvedli autoři v závěru své studie.
Kdo je ve hře o perovskitový trůn
Čínský tým není ve vývoji perovskitových článků osamocen. Jen o den později — 12. května 2026 — informoval server pv magazine o jiném čínském týmu, který pomocí laserového leštění dosáhl účinnosti 29,80 % u tandemového perovskitového článku. Švýcarská EPFL nedávno ohlásila překonání hranice 30 % účinnosti. A britská společnost Oxford PV už začala dodávat první komerční perovskitovo-křemíkové tandemové panely s účinností přes 25 %.
Závod o co nejúčinnější solární článek se zrychluje. A Česká republika — která v prvním čtvrtletí roku 2026 podle dat Ember Energy patřila v rámci EU k zemím s nejnižším podílem solární energie na celkové výrobě elektřiny — by tento vývoj rozhodně neměla prospat.
Perovskity a počasí: proč by to mělo zajímat čtenáře i-meteo
Každé zvýšení účinnosti solárních panelů o jednotky procent znamená, že stejná plocha vyrobí více elektřiny — a to i v podmínkách, které nejsou ideální. Právě střední Evropa včetně Česka se potýká se sezónními výkyvy slunečního svitu. Zatímco v létě 2025 solární zdroje v Česku pokrývaly až 15 % denní spotřeby, v zimních měsících jejich příspěvek klesá na jednotky procent.
Perovskitové články mají jednu unikátní výhodu — lze je ladit na různé části slunečního spektra, což znamená, že jsou efektivnější i při difúzním světle a nižší intenzitě slunečního záření. Pro českou kotlinu, kde mlhavé dny nejsou ničím výjimečným, by to mohlo znamenat zásadní rozdíl.
Navíc nižší výrobní náklady perovskitů by mohly dále zlevnit solární energii — a ta už nyní v Česku patří k nejdostupnějším zdrojům. Podle aktuálních dat z května 2026 se cena solárních modulů na globálním trhu pohybuje kolem 0,10 USD za watt, což je zhruba o 80 % méně než před deseti lety.
Kdy se perovskitové solární panely dostanou na české střechy?
Komerční perovskitové panely už se začínají objevovat — britská Oxford PV dodává první tandemové moduly od roku 2025. Masové rozšíření čistě perovskitových panelů v Česku lze očekávat zhruba v horizontu 3–5 let, jakmile výrobci vyřeší otázky dlouhodobé stability a certifikace. První vlaštovky by se mohly objevit již v roce 2027.
Jsou perovskitové solární články bezpečné pro životní prostředí?
Největší výzvou je obsah olova, které se v nejúčinnějších perovskitech používá. Vědci však intenzivně pracují na bezolovnatých alternativách (např. na bázi cínu) a také na metodách recyklace. Množství olova v panelu je navíc velmi malé — typicky méně než 1 gram na metr čtvereční, což je méně než v autobaterii. Výzkumné týmy včetně autorů aktuálního rekordu zároveň řeší zapouzdření článků tak, aby nemohlo dojít k úniku materiálů do prostředí.
Proč se solárním článkům říká perovskitové?
Název pochází od minerálu perovskitu (CaTiO₃), který má specifickou krystalovou strukturu. Syntetické perovskitové materiály používané v solárních článcích (nejčastěji na bázi methylamoniových nebo formamidiniových halogenidů) tuto strukturu kopírují. Nejedná se tedy o přírodní minerál — jde o skupinu laboratorně vyráběných polovodičových materiálů, jejichž krystalová mřížka připomíná strukturu původního perovskitu.
