Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Magyar kutatóknak köszönhetően lesznek még hatékonyabbak a napelemek

Létrehozva:

|

A szakértők szerint a metilammónium-ólom-halid-perovszkit nevű anyagcsalád alkalmazása rendkívül ígéretes a napelemiparban.

A napelemek az elmúlt évtizedekben elképesztő fejlődésen estek át, de a kutatók szerint a technológiában még mindig rengeteg kiaknázatlan lehetőség rejlik. A fotovoltaikus megoldások az élet egyre több területén jelennek meg, mérséklik az emissziót, illetve csökkentik az villanyszámlákat. Napjainkban, az energiaválság idején a napelemek különösen nagy jelentőséggel bírnak. A technológia az elkövetkező időszakban bizonyosan még fejlettebbé válik majd, az ipar például komoly erőforrásokat fordít arra, hogy megtalálja a hagyományos, szilícium alapú napelemes anyagok hatékonyabb alternatíváit. Ilyen ígéretes jelölt a nemrégiben felfedezett, úgynevezett metilammónium-ólom-halid-perovszkit család, amely rendkívüli fotovoltaikus tulajdonságokkal bír, könnyű és olcsón előállítható – írja az alternativenergia.hu.

Míg a hagyományos anyagok tipikus hatásfoka 15 százalék körül mozog, addig az új anyagcsalád használatával laboratóriumi körülmények között már 30 százalékos hatásfokot is elértek. A szakértők abban bíznak, hogy az arány tovább növelhető, a nem szilícium alapú anyag napelemes felhasználása pedig további anyagok vizsgálatára sarkallja a kutatókat.

Advertisement

Ezt a különleges, új családot vizsgálták a közelmúltban magyar kutatók részvételével. A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) munkatársai szerint a napelem-alapanyagok a fény energiáját úgy hasznosítják, hogy a bejövő fotonok hatására bennünk elektronlyuk-párok jönnek létre, amelyek aztán áramot termelnek. A napelem belsejében gerjesztett töltéshordozó párok mennyisége, illetve élettartama rendkívül fontos a felhasználhatóság szempontjából, rekombináció esetén a gerjesztett elektronlyuk-párok például megsemmisülnek. A félvezető anyagban a rekombináció előtt a réteget elhagyó töltéshordozók révén termelődik energia, az új típusú félvezetők rekombinációs idejének vizsgálatából ezért jobban megismerhető napelemként való felhasználhatóságuk.

A BME munkatársai új tanulmányukban ezért a rekombinációs időt, valamint a gerjesztett töltéshordozó mennyiséget elemezték. A publikáció vezető szerzője Bojtor András, az egyetem doktorandusza, aki tanulmányai mellett a Semilab Félvezető Fizikai Laboratórium Zrt.-nél dolgozik. A vizsgálatot Forró László professzorral végezte a Lausanne-i Svájci Szövetségi Műszaki Egyetemen.

Advertisement

Megannyi lehetőség

A napból négyzetméterenként megközelítőleg 1 kilowatt fényteljesítmény érkezik, hazánkban pedig átlagosan 2000 az éves napsütéses órák száma. Átlagos fekvésnél és tájolásnál úgy lehet számolni, mintha a napelemeket 1000 órán át derékszögben sütné a nap. Évi 2500 kilowattóra fogyasztás mellett tehát a rendszernek 2500 wattos csúcsteljesítménnyel kell bírnia. A jelenlegi technológia hatásfokát figyelembe véve ehhez 17 négyzetméternyi napelem szükséges, az új megoldásoknak köszönhetően a méret ugyanakkor tovább csökkenhet. A technológiával emellett olyan fotovoltaikus rendszereket is létrehozhatnának, melyek autók tetejére telepíthetőek. Ezek segítségével az elektromos járművek magukat tölthetnék, ami tovább mérsékelné a fenntartási költséget és az emissziót. Mivel egy átlagos személyautón 4 négyzetméternyi napelem fér el, 10 kilowattóra energia pedig megközelítőleg 100 kilométer megtételéhez elég. Amennyiben kellően nagy a napelemes rendszer hatásfoka, az autó minden nap akár 100 kilométert is megtehetne „saját” energiával.

Advertisement

A BME és az Eötvös Kutatási Hálózat Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai a Lausanne-i Svájci Szövetségi Műszaki Egyetemen és az amerikai Notre Dame-i Egyetem szintén többnyire magyar kutatóival vizsgálták a metilammónium-ólom-halid-perovszkitekben a keletkező töltéshordozók élettartamát és azok számát. A vizsgálat során 4 kelvinre hűtötték a család három eltérő anyagát, majd a hőmérséklet emelésével, 300 kelvinig figyelték a rekombinációs folyamatot. A szakértők azt dokumentálták, hogy az anyagok szerkezeti átalakulásai miként hatnak a napelem-hatásfokra, amiből meg tudták állapítani, hogy milyen további elemzések szükségesek.

Összehasonlították a jódot, brómot és klórt tartalmazó mintát, megfigyelték a minta gyors és lassú hűtése során jelentkező különbséget, illetve három, eltérő mintakészítési módszerrel létrehozott metilammónium-ólom-bromid kristálynál a morfológia rekombinációra gyakorolt hatását. „Nagyon izgatottak vagyunk, hogy a kutatásaink révén esetleg a napelem anyagok újabb generációja előtt nyílhat meg az út, egyben lelkesen folytatjuk a további kutatásokat ebben az irányban” – mondta Simon Ferenc, a BME egyetemi tanára.

Advertisement

Zöldinfó

Különleges japánkertet alakítottak ki a Kámoni Arborétumban

Japánkertet avatott a Soproni Egyetem a Kámoni Arborétumban.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)

A szombathelyi Kámoni Arborétum az ország egyik legnagyobb fás gyűjteménye, ahol több mint 3500-féle fa és cserje él – írja az alternativenergia.hu. Belépve az ember egy egészen varázslatos világba csöppen, ahol a csend, madárdal és vízcsobogás fogadja a látogatót. Ez a különleges helyszín most egy újabb látványossággal bővült: a Soproni Egyetem Erdészeti Tudományos Intézete (ERTI) egy mesés Japánkertet alakított ki az arborétum szívében, egy festői szigeten. A kert avatóünnepségén Dr. Borovics Attila, a Soproni Egyetem Erdészeti Tudományos Intézetének főigazgatója emlékeztetett arra, hogy a terület minden szegletét emberi kéz és szakmai alázat formálta. Különösen igaz ez a tavakra, amelyek partján a Japánkert is helyet kapott. „Ezt a tavat a 60-as években Bánó István a családjával, kiskatonákkal és az akkori dolgozókkal kézzel ásta ki. Abban az időben nem gépekkel, hanem kubikus módszerekkel hozták létre ezt a környezetet.”

A főigazgató kiemelte, hogy a kert a pihenés mellett a klímaváltozásra adott válaszokat is keresi, hiszen olyan növényeket tesztelnek, amelyek a jövőben is bírják majd a forró, aszályos nyarakat. Németh Gábor, a Kámoni Arborétum vezetője szerint a helyszínválasztás nem volt véletlen. Az arborétum négy tava közül a legszebb középső tónál, egy több száz négyzetméteres szigeten hozták létre az új egységet. „Egy intenzíven gondozott, formákkal és színekkel teli kertet szerettünk volna, amely akár esküvői fotózásokhoz is tökéletes hátteret ad. Minden kanyargós utat és pihenőt úgy találtunk ki, hogy a látogató elé lépten-nyomon új, megnyugtató látvány táruljon” – mesélte a kertigazgató. A munkálatok látványos része mindössze két hónap alatt készült el. Új hidak épültek, padokat helyeztek ki, és különleges növényritkaságokat ültettek el.

A kert növényanyaga igazi kuriózumokat rejt. A látogatók láthatnak itt virágzó japán azáleákat, színes levelű juharokat és különleges kagylóciprusokat is. Németh Gábor egy személyes büszkeséget is megmutatott a vendégeknek: „Itt látható a ‘Zsófi’ nevű babérmeggy, amely az egyetlen olyan magyar fajta, amely világversenyen aranyérmet nyert. Emellett fontos volt számunkra, hogy a múlt nagyjai előtt is tisztelegjünk, így helyet kaptak Bánó István és Retkes József korábbi nemesítései is, például a ‘Kámon’ névre keresztelt fajta.” A megnyitón elhangzott, hogy a Japánkert célja nem a harsányság, hanem a belső egyensúly megteremtése. A sintó vallás szerint minden kőben és fában istenek laknak, ez a szemlélet pedig a szombathelyi kertet is áthatja.

Advertisement

A kanyargós ösvények, a víz csobogása és a gondosan elhelyezett kőlámpások mind azt szolgálják, hogy a látogató egy kicsit kiszakadjon a digitalizált világ zajából. Bár ez Szombathely első japánkertje, az alkotók nem a hivalkodásra, hanem a valódi tartalomra törekedtek: egy olyan helyre, ahol a természet és az emberi alkotóvágy csendben találkozik. A Japánkertben található egy vörösfenyőből készült autentikus fahíd is, amely FALCO Zrt. támogatásával egy helyi asztalosnak köszönhetően készült el.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák