Zöldinfó
Magyar kutatóknak köszönhetően lesznek még hatékonyabbak a napelemek
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.
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.
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.
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.
Zöldinfó
Zöld innovációkat keresnek: április végéig lehet pályázni a Zöld Rügy díjra
Zöld Rügy díj: április 30-ig nevezhetnek a fenntartható települési megoldások.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Fenntarthatósági kezdeményezéseiket bemutató települések jelentkezését várja az Arrabona EGTC által alapított Zöld Rügy díj, amely a magyar–szlovák határ menti térségben megvalósuló környezetvédelmi és klímaalkalmazkodási projekteket ismeri el – ismertette az alternativenergia.hu. A pályázatok benyújtásának határideje 2026. április 30. A díj célja, hogy bemutassa és ösztönözze azokat a helyi kezdeményezéseket, amelyek a települések fenntartható működését, a természeti erőforrások védelmét és a klímaváltozáshoz való alkalmazkodást segítik. A pályázatra az Arrabona EGTC együttműködéséhez tartozó 1 000 és 10 000 fő közötti települések, illetve legfeljebb 10 000 lakosú városrészek jelentkezhetnek. A kezdeményezés olyan projektek bemutatását várja, amelyek például a klímaváltozás hatásainak mérséklését vagy az alkalmazkodást segítik a vízgazdálkodást és a zöld infrastruktúrát fejlesztik a biodiverzitást és a zöldterületek védelmét szolgálják javítják a levegőminőséget vagy csökkentik a hulladéktermelést.
„A Zöld Rügy díj célja, hogy láthatóvá tegye azokat a települési kezdeményezéseket, amelyek a fenntartható fejlődés és a klímavédelem területén mutatnak példát. A helyi közösségek sokszor nagyon kreatív és hatékony megoldásokat találnak a környezeti kihívásokra” – mondta Németh Tamás Zoltán, az Arrabona EGTC vezetője és az Európai Éghajlati Paktum nagykövete is. Munkájában kiemelt figyelmet fordít a közösségi klímavédelmi kezdeményezések erősítésére. A Zöld Rügy díj célkitűzései több ponton is összhangban állnak az Európai Éghajlati Paktum törekvéseivel, amelyek a helyi közösségek bevonását, a fenntartható települési megoldások bemutatását és a klímaváltozáshoz való alkalmazkodást segítő jó gyakorlatok terjesztését támogatják.
A díj teljes keretösszege 4 millió forint, amelyet az Arrabona EGTC saját forrásból biztosít. Az Arrabona EGTC egy magyar–szlovák határ menti együttműködési területfejlesztéssel foglalkozó szervezet, amely önkormányzatok és intézmények partnerségében dolgozik a térség fenntartható fejlődését támogató projektek megvalósításán. A pályázat részletei és a jelentkezési feltételek az Arrabona EGTC honlapján érhetők el: https://arrabona.eu/zold-rugy-dij/. A jelentkezések benyújtásának határideje: 2026. április 30.
-
Zöld Közlekedés7 nap telt el a létrehozás ótaElfelejthetjük az aprót: mostantól ingyenes a mobilos parkolás
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaSpeciális repülőgép pásztázza a föld mélyét Magyarországon
-
Otthon1 hét telt el a létrehozás ótaKevesebb műanyag, jobb íz: így változtathat a vízfogyasztási szokásokon egy vízszűrő
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaArany minősítést kapott a Börzsöny egyik legzöldebb szállodája
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaMagyarország az ETS2 halasztását sürgeti: túl nagy teher lenne a lakosságnak
