Rozhodování, kterým směrem nastavit solární články, aby byl dosažen co nejlepší výkon v průběhu celého dne, není jednoduché. Řešení tohoto problému by mohla přinést novinka, na které pracují vědci z výzkumného týmu saudskoarabské a taiwanské univerzity. Jde o fotovoltaiku, které nezáleží na přesném nasměrování a nabízí i samočisticí schopnosti.

Solární panely fungují nejlépe, když na ně sluneční světlo dopadá pod určitým úhlem. Zpočátku převládal názor, že nejvhodnějším řešením jsou solární panely obrácené na jih, aby získaly ze Slunce maximum energie. Později ovšem nastoupil trend inspirovaný zprávou vlivné výzkumné energetické organizace Pecan Street, doporučující pro maximalizaci energetické účinnosti naklonit fotovoltaické systémy na západ. Ani to však neznamenalo definitivní vyřešení problému. Další analýza totiž zjistila, že určení ideálního úhlu je složitější, v podstatě záleží na tom, v jaké lokalitě je daný systém umístěn. Ale i když zákazníci žijí ve vyhovujícím místě, pořád přicházejí o ideální podmínky pro využití slunečního svitu, protože většinu bytových, resp. rezidenčních systémů nelze přesunout nebo upravit tak, aby mohly kontinuálně sledovat sluneční dráhu. K tomu navíc přistupuje další problém, kterým je nutnost údržby panelů, jejichž účinnost se s postupujícím znečištěním povrchu vlivem okolního prostřední časem snižuje.

Výzkumníci Jr-Hau He, Kun-Yu Lai a jeho kolegové ze saudskoarabské Univerzity vědy a technologie krále Abdullaha (KAUST) a oddělení optiky a fotoniky tajvanské Národní ústřední univerzity se snažili tento problém vyřešit vývojem solárních článků, které mohou získávat sluneční světlo z téměř jakéhokoliv úhlu. Jejich výsledky shrnuje zpráva publikovaná v časopisu ACS Nano, o níž informoval vědecký server physorg.com. 

Vědci vyvinuli skleněný povlak, který zahrnuje ultratenké nanotyčinky a voštinové nanostruktury, které mohou pomoci podkladovým solárních článkům „sklízet“ sluneční světlo z různých úhlů. Tím lze dosáhnout posílení energetické účinnosti solárních článků v rozmezí od 5,2 do 27,7 %, v závislosti na úhlu světla. Při dlouhodobém užívání může zvýšení účinnosti dosáhnout až 46 %.

Materiál použitý pro konstrukci těchto inovativních fotovoltaických panelů také odpuzoval prach a znečištění, které by jinak blokovaly některé paprsky a bránily tak jejich absorbování a přeměně na elektřinu. Nová skleněná vrstva udržuje panely pracující ve venkovním prostředí na optimální úrovni čistoty po dobu šesti týdnů, zatímco účinnost panelů s nemodifikovaným povlakem ve stejném období znatelně klesla.

Sklo, které není hladké

Křemenné obalové sklo vyrobené s hierarchickou strukturu tím, že integruje miniaturní ultratenké nanotrubičky a velké voštinové nanostruktury vykazuje mimořádnou schopnost absorpce solárního výkonu, což souvisí s funkcemi podúrovňových vlnových délek nanotyčinek a schopností efektivního rozptylu voštinové nanostruktury. Články pokryté vrstvou hierarchicky strukturovaného obalového skla vykazují zvýšení účinnosti konverze o 5,2 % při kolmém dopadu, a zlepšení až o 46 % při úhlu dopadu 60°.