Vedec SAV sa podieľal na objave, ktorý môže urýchliť vývoj nových solárnych článkov 27.4.2026 Andrea Nozdrovická | SAV Výskumný tím z Institute of Science and Technology Austria (ISTA) v Rakúsku, na ktorého práci sa podieľal aj vedec Ústavu experimentálnej fyziky SAV, v. v. i., v Košiciach Mgr. Dmytro Rak, PhD., vysvetlil, prečo dokážu perovskity – materiály považované za budúcnosť fotovoltiky – premieňať slnečnú energiu na elektrinu s mimoriadne vysokou účinnosťou, hoci obsahujú množstvo prirodzených defektov. Výsledky medzinárodnej štúdie publikoval prestížny časopis Nature Communications. Perovskity sa v posledných rokoch dostali do centra pozornosti ako perspektívna alternatíva ku kremíku, ktorý dnes dominuje výrobe solárnych panelov. Ich výhodou je jednoduchšia a lacnejšia výroba z roztokov, no doteraz nebolo jasné, ako si napriek tomu udržiavajú taký vysoký výkon. Postdoktorand Dmytro Rak a profesor Zhanybek Alpichshev z ISTA odhalili mechanizmus, ktorý stojí za výnimočnými fotovoltickými vlastnosťami perovskitov. Kľúčovým zistením je, že zatiaľ čo kremíková technológia sa spolieha na absenciu defektov, pri perovskitoch platí opak: práve prirodzená sieť štrukturálnych defektov umožňuje transport nosičov náboja na veľké vzdialenosti potrebný na efektívny zber energie. „Naša práca prináša prvé fyzikálne vysvetlenie týchto materiálov, ktoré zohľadňuje takmer všetky známe vlastnosti,“ hovorí D. Rak. Výsledky by mohli urýchliť prechod perovskitových solárnych článkov novej generácie z laboratória do praxe. Od zabudnutia do centra pozornosti „Olovnato-halogenidové perovskity“ získali opätovnú pozornosť vedcov približne okolo roku 2010, keď sa ukázalo, že vykazujú výnimočný fotovoltický výkon (túto triedu zlúčenín objavili už v 70. rokoch minulého storočia). Zároveň sa uplatňujú aj v LED diódach či pri detekcii a zobrazovaní röntgenového žiarenia. „Okrem toho vykazujú úžasné kvantové vlastnosti, ako je kvantová koherencia pri izbovej teplote,“ vysvetľuje Z. Alpichshev. Dôležitou súčasťou výskumu bola aj nová zobrazovacia metóda, ktorú vedci prirovnávajú k angiografii. Pomocou iónov striebra sa im podarilo zviditeľniť vnútornú sieť doménových stien hlboko v kryštáli perovskitu a priamo potvrdiť jej existenciu. Zistenia môžu významne urýchliť vývoj novej generácie lacnejších a výkonnejších solárnych článkov. Namiesto zložitého odstraňovania defektov sa vedci môžu zamerať na cielené využitie prirodzených vlastností týchto materiálov. Výskum tak otvára cestu k efektívnejšiemu využívaniu slnečnej energie a dostupnejším obnoviteľným technológiám. Podľa autorov práca prináša prvé komplexné fyzikálne vysvetlenie perovskitov. „S týmto uceleným obrazom sme konečne schopní zosúladiť mnohé doteraz protichodné pozorovania týkajúce sa olovo-halogenidových perovskitov a vyriešiť dlhodobú diskusiu o pôvode ich výnimočnej fotovoltickej účinnosti,“ konštatuje D. Rak. Zistenia tímu z ISTA môžu pomôcť pri vývoji perovskitov tak, aby sa zvýšila ich účinnosť bez ohrozenia nízkonákladového výrobného procesu. V praxi to naznačuje príchod novej generácie solárnych článkov. Spracovala: Andrea Nozdrovická Zdroj a foto: Ústav experimentálnej fyziky SAV, v. v. i. https://www.sav.sk?doc=services-news&lang=sk&news_no=13577&source_no=20