Špičkové fotovoltaické panely dosahujú extrémne vysokú účinnosť konverzie až vyše 40 percent. To znamená, že až dve pätiny slnečného žiarenia dokážu premeniť na elektrinu. Ide však o špeciálne aplikácie niekoľkovrstvových, tzv. multi-prechodových fotovoltaických článkov vybavených navyše optickými koncentrátormi. Tie fungujú ako šošovky a sústreďujú na aktívnu plochu polovodiča viac žiarenia, než by naň dopadlo pri priamom osvetlení.
Kozmické sondy a stanice sú na výkonných fotovoltaických paneloch existenčne závislé. Obr.: Wikipedia
Takéto články sú však extrémne drahé a pre komerčnú výrobu elektriny sa nehodia. Naopak, lacné fotovoltaické panely, aké môžeme vidieť na našich poliach a lúkach, majú účinnosť podstatne nižšiu ako 20 percent. Keďže však potreba väčšej plochy nehrá v prípade elektrární primárnu úlohu, nie je problém fungovať hoci s 15 percentnou účinnosťou.
Na kozmických sondách, kozmických lodiach, alebo na medzinárodnej stanici ISS, v rôznych bezpečnostných, alebo vojenských aplikáciách, kde každý kilogram a každý meter štvorcový navyše hrá dôležitú úlohu a každý Joule energie je vzácny, tam je cena fotovoltaických panelov vedľajšia. Pobočka firmy Boeing, Spectrolab, ohlásila nový svetový rekord v účinnosti solárnych článkov.
Jeho hodnota je vyjadrená účinnosťou 38,8 percenta. Tento rekord potvrdilo Laboratórium pre národné obnoviteľné zdroje pri Ministerstve energetiky USA a je o jeden percentuálny bod vyšší, než predchádzajúci rekord v účinnosti (37,8%), ktorého držiteľom bola takisto spoločnosť Spectrolab. Ide o najvyššiu účinnosť fotovoltaických článkov bez koncentrátorov. Len pre úplnosť uveďme, že Fraunhofer Institute v spolupráci so Soitec, CEA-Leti a Helmholtz Center Berlin prezentovali v septembri 2013 koncentrátorové fotovoltaické články s rekordnou účinnosťou 44,7%.
Rekordná bunka fotovoltaického článku. Foto: Fraunhofer Institute
Nové technológie multi-prechodových fotovoltaických článkov, ktoré posúvajú energetickú účinnosť cez hranicu 38% môžu byť použité na napájanie výkonných agregátov v kozmických lodiach, bezpilotných lietadlách a podobne. O novinke informoval napríklad portál SolarDaily.