Tradiční křemíková fotovoltaika se dlouhodobě pohybuje na hraně svých fyzikálních možností. S rostoucí poptávkou po obnovitelných zdrojech energie (OZE) a tlakem na optimalizaci plochy pro instalace je však potřeba hledat způsoby, jak z každého metru čtverečního získat více energie. Právě v tomto bodě nastupuje technologie tandemových článků, která slibuje posun, jenž by byl bez nových materiálů nemožný.
Tandemová technologie: Když se perovskit setká s křemíkem
Základním pilířem nové inovace je tzv. tandemová struktura. Zatímco běžné solární panely využívají pouze křemík, který efektivně absorbuje určitou část světelného spektra, tandemové články přidávají další vrstvu – perovskit. Tato vrstva je jen několik stovek nanometrů silná, ale její přínos je obrovský. Perovskit dokáže zachytit ty části světla, které křemík ignoruje.
Teoretický limit účinnosti běžných křemíkových článků se pohybuje kolem 29,4 %. Pokud však na ně aplikujeme vrstvu perovskitu, tento limit se díky lepšímu využití slunečního záření zvyšuje až na neuvěřitelných 43,3 %. Aktuální moduly od Oxford PV již v praxi dosahují 25,6% účinnosti napříč celou plochou modulu, což je výsledek, který posouvá hranice komerční využitelnosti.
Matrix Shingle: Odolnost vůči stínu a vyšší výkon
Samotné články s vysokou účinností však nestačí, pokud je způsob jejich propojení v rámci celého modulu neefektivní. Zde přichází na scénu technologie Matrix Shingle, kterou vyvinul německý institut Fraunhofer ISE. Tradiční panely používají kovové vodiče (busbarry), které mohou způsobovat ztráty a jsou náchylné na mechanické napětí.
Technologie Matrix Shingle funguje jinak:
- Střížkování článků: Solární články jsou rozřezány na menší pásy (shingles).
- Matice bez mědi: Tyto pásy jsou uspořádány do maticové struktury a propojeny pomocí 100% bezolověného, elektricky vodivého lepidla.
- Eliminace odporu: Díky nižší hustotě proudu u perovskitových článků lze pásy řezat širší, což snižuje rezistivní ztráty v modulu.
Jedním z největších přínosů této metody je vysoká tolerance vůči částečnému stínění. V klasických panelech může stín na jednom místě výrazně snížit výkon celého řetězce. Díky maticovému uspořádání v Matrix Shingle technologii může proud „obcházet“ zastíněné oblasti. To znamená, že při částečném stínění může být generovaný výkon až dvakrát vyšší než u konvenčních modulů.
Specifikace nových modulů: Od střech po pozemní instalace
Výsledný produkt má dvě hlavní varianty, které budou poprvé představeny na veletrhu The Smarter E / Intersolar v Mnichově koncem června 2026. Každá z nich je navržena pro jiný typ využití:
- Střešní modul: Má výkon 491 W a plochu 1,92 m². Je optimalizován pro rezidenční instalace, kde je prostor na střeše často omezen.
- Bifaciální (oboustranný) modul: Určen pro velké pozemní instalace. Dosahuje výkonu 546 W na ploše 2,13 m². Jeho schopnost absorbovat světlo i z druhé strany zvyšuje celkovou energetickou návratnost v komerčních projektech.
Oba typy modulů jsou konstruovány jako sklo-sklo s hermetickým uzavřením okrajů, což je kritické pro ochranu citlivých perovskitových vrstev před vlhkostí.
Význam pro evropskou energetiku a klima
Tento vývoj není pouze technologickou ukázkou, ale strategickým krokem pro evropskou energetickou suverenitu. Projekt „HoTSun“, který tyto moduly financoval německý federální ministerstvo pro hospodářství a energii (BMWK), ukazuje, že Evropa dokáže konkurovat globálním lídrům v oblasti high-tech fotovoltaiky. Pro země jako Česká republika, které se snaží o dekarbonizaci a zvyšování podílu obnovitelných zdrojů, představuje tato technologie cestu k dosažení energetických cílů s menšími nároky na plochu instalací.
Jak moc se liší tandemový článek od běžného křemíkového článku?
Hlavní rozdíl spočívá v tom, že tandemový článek kombinuje dvě různé polovodičové vrstvy (křemík a perovskit). Zatímco křemík absorbuje především infračervené světlo, perovskit zachycuje viditelné spektrum. To umožňuje využít širší část slunečního záření a dosáhnout mnohem vyšší účinnosti.
Je technologie Matrix Shingle odolnější vůči poruchám?
Ano, díky použití vodivého lepidla místo tradičních měděných konektorů dochází k menšímu mechanickému napětí v modulu. Navíc maticová struktura umožňuje proudu protékat kolem stíněných částí, což dramaticky zvyšuje stabilitu výkonu při nepříznivých světelných podmínkách.
Kdy se tyto panely dostanou k běžným zákazníkům?
Oxford PV již provozuje pilotní výrobu v Německu. Představení modulů na veletrhu v Mnichově v červnu 2026 naznačuje, že se technologie blíží průmyslové produkci a následnému uvedení na trh pro komerční i rezidenční využití.
