Přeměna solární energie
Úvod
Energie a energetická spotřeba je závažným problémem současné společnosti, vědy a techniky. Veliké naděje se vkládají do tzv. solárních článků, které přeměňují solární energii na elektrickou. Zdá se, že právem, protože na 1 m2 za každou 1 s v našich zeměpisných šířkách (při kolmém dopadu) dopadá přibližně energie 750 joulů. Její efektivní přeměnou na elektrickou energii bychom mohli značně zlepšit současnou energetickou situaci. Jako transformátory této energie na elektrickou přicházejí v úvahu prakticky jen polovodiče, protože v nich jsou ideální podmínky pro absorpci světla. Jen samotná absorpce by však problém nevyřešila. Pokud má dojít ke vzniku elektrického napětí, musí se pohlceným světlem uvolněné nosiče, tj. elektrony a díry, od sebe oddělit. Toto může vykonávat elektrické pole přítomné v PN přechodu, proto se polovodič s PN přechodem jeví z tohoto hlediska jako velmi vhodný prvek. Toho využívají polovodiče z anorganických materiálů jako Si, GaAs, CdTe, CuInSe2. Sluneční články jsou připravovány také z organických materiálů jako např. poly3-hexyltiofén (P3HT), PTB7 nebo MEHPPV, kde osvětlením vznikají tzv. excitony (páry elektron-díra). Účinnost nedosahuje sice hodnoty jako u křemíku, ale technologie jejich přípravy je jednodušší a levnější. Významná je rovněž úspora materiálu, obvykle stačí jen velmi tenké vrstvy kolem 100 nanometrů. Do popředí výzkumu se také dostávají články na bázi hybridní kombinace organických a anorganických složek – perovskity slibující vysokou účinnost. Zatím však je problém s jejich stabilitou.