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

Így válhat egy egyetemi ötletből piacképes termék

Az ötlettől a piacig: így épít innovációs ökoszisztémát a Szegedi Tudományegyetem.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A kutatás, az ipari együttműködések és a társadalmi szerepvállalás összekapcsolásával alakít ki nyílt innovációs rendszert az SZTE – írja az alternativenergia.hu. A kutatási eredmények társadalmi és gazdasági hasznosítása ma már legalább annyira fontos feladata az egyetemeknek, mint az oktatás vagy a tudományos munka. A Szegedi Tudományegyetem olyan nyílt innovációs ökoszisztémát épít, amelyben a kutatók, hallgatók, ipari partnerek és a régió szereplői egy közös rendszer részeként működnek együtt. Az egyetem innovációs modelljét Prof. Dr. Kónya Zoltán tudományos és innovációs rektorhelyettes, valamint Prof. Dr. Csóka Ildikó stratégiai főigazgató mutatta be az SZTE Virtus Klubban, 2026. június 17-én. – A Szegedi Tudományegyetem megközelítése szerint az egyetem nem önálló, zárt intézményként működik, hanem a társadalom és a gazdaság aktív alakítójaként. A modell középpontjában a „nyílt rendszer” koncepció áll: az oktatás, a kutatás, a gyógyítás és a külső együttműködések nem elkülönülten, hanem egymást erősítve kapcsolódnak össze – fogalmazott Prof. Dr. Kónya Zoltán, 2026. június 17-én a JATE Klubban, az ötödik Virtus Klubban. Az SZTE Interdiszciplináris Kutatásfejlesztési és Innovációs Kiválósági Központja (IKIKK) által életre hívott rendezvénysorozat, célja, hogy közvetlen, kölcsönösen inspiráló légkörben összekapcsolódhassanak az egyetem ipari partnerei, kutatói és hallgatói, teret adva az aktuális technológiai, tudományos és társadalmi kihívások megvitatására. Ezúttal
az „Ipar 5.0” került a fókuszba.

Mi az az innovációs ökoszisztéma?
Az izgalmas kerekasztal-beszélgetést megelőző felvezető előadásában Prof. Dr. Kónya Zoltán tudományos és innovációs rektorhelyettes felvázolta, hogy az intézmény célja, hogy a felhalmozott tudás ne kizárólag publikációkban vagy laboratóriumokban jelenjen meg, hanem olyan megoldásokban is, amelyek valós társadalmi és piaci igényekre adnak választ. Ennek érdekében az SZTE a kutatási eredmények fejlesztését és hasznosítását egy teljes innovációs folyamat részeként kezeli. – Az SZTE innovációs modelljének sikerét az is mutatja, hogy az egyetem képes végigkísérni az ötleteket a laboratóriumi kutatásoktól egészen a piaci bevezetésig. A VIRTUS program, a technológiatranszfer-folyamatok és az ipari együttműködések együttesen biztosítják azt a környezetet, amelyben egy kutatási eredményből akár versenyképes termék vagy szolgáltatás is születhet. Az egyetemen a fejlesztések követésére a Technology Readiness Level (TRL) módszertant alkalmazzuk, amely a kutatási ötlettől a piaci termékig vagy szolgáltatásig követi a projektek fejlődését. A modell lehetőséget teremt arra, hogy a kezdeti tudományos eredmények fokozatosan olyan fejlesztésekké váljanak, amelyek üzleti vagy társadalmi hasznosításra is alkalmasak lehetnek – hallottuk Prof. Dr. Kónya Zoltántól, az IKIKK szakmai vezetőjétől.

Programok az ötlettől a piacra lépésig
Prof. Dr. Csóka Ildikótól, az SZTE stratégiai főigazgatójától, az IKIKK operatív vezetőjétől megtudtuk: ezt a folyamatot támogatja az SZTE VIRTUS programja is, amely a kutatók és hallgatók innovatív ötleteinek fejlesztését segíti. A program az első koncepciók kialakításától a szakmai mentoráláson, üzletfejlesztésen és piaci validáción át akár a konkrét hasznosításig vagy vállalkozásindításig kíséri a különböző projekteket. A cél, hogy a kutatási eredmények minél nagyobb arányban jussanak el a gyakorlati alkalmazásig. Az innovációs ökoszisztéma működése már ma is kézzelfogható eredményeket hoz: az egyetem technológiatranszfer-programjai, ipari kutatási együttműködései és fejlesztési platformjai azt szolgálják, hogy a kutatási eredmények a laboratóriumoktól eljuthassanak a gyakorlati alkalmazásig.

Advertisement

Ipari együttműködések a térségben
Az innovációs ökoszisztéma másik fontos eleme az ipari kapcsolatok erősítése. A régió gazdasági átalakulása, valamint az új ipari beruházások megjelenése jelentősen növeli a korszerű tudás és a magasan képzett szakemberek iránti igényt. Az egyetem ennek megfelelően alakítja képzéseit és együttműködéseit is. – Szeged és a dél-alföldi régió fejlődése szempontjából kulcsfontosságú az a tudásbázis és kutatási infrastruktúra, amely az egyetemen rendelkezésre áll. A korszerű műszerpark, a nemzetközi színvonalú kutatóközpontok és az ipari partnerekkel közösen megvalósuló fejlesztések olyan innovációs környezetet teremtenek, amely hosszú távon is hozzájárulhat a térség versenyképességének növeléséhez és az új technológiák piacra jutásához – mondta Prof. Dr. Csóka Ildikó. A cél nem kizárólag a munkaerőpiaci igények követése, hanem olyan rugalmas tudásátadási modell kialakítása, amelyben a gyakorlati tapasztalat közvetlenül beépülhet a felsőoktatásba. Az SZTE ezért kiemelt figyelmet fordít az ipari együttműködésekre, a duális képzések fejlesztésére és a külső szakemberek bevonására.

Fejlődő kutatási infrastruktúra
Az egyetemi innovációs rendszer működését jelentős kutatási infrastruktúra is támogatja. Az SZTE számos olyan műszerközponttal és platformmal rendelkezik, amelyek a legkorszerűbb kutatási és fejlesztési feladatokat szolgálják. A szuperszámítógépes kapacitások, a Biobank, a krio-elektronmikroszkóp vagy a
speciális laboratóriumi háttér nemcsak az egyetemi kutatásokat segítik, hanem ipari partnerek számára is elérhető, hálózatba kapcsolható szolgáltatásokat nyújthatnak. A Szegedi Tudományegyetem hosszú távú célja olyan tudásközpont működtetése, amelyben a kutatási eredmények, az oktatás és a gazdasági együttműködések egymást erősítve járulnak hozzá a régió és a társadalom fejlődéséhez. Az intézmény innovációs modellje azt a szemléletet képviseli, hogy a tudás önmagában nem végpont, hanem kiindulópont: olyan érték, amely megfelelő kapcsolódási pontokon keresztül képes valódi hatást gyakorolni a mindennapokra.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák