Zöld Energia
Hatékonyabb napelemek érkezhetnek egy új fejlesztésnek köszönhetően
Az új fejlesztés a PERC napelemek gyártásában jelenthet segítséget.
A németországi Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) kutatócsoportja a PERC (Passivated Emitter and Rear Contact) napelemek gyártása során 14 μm-es ultrafinom fémezési vonalak szitanyomásával csökkentette az ezüstfelhasználást – számol be a PV Magazine. Az így kapott napelem figyelemreméltó hatásfokot kínál. A kutatók egy reprodukálható módszert fejlesztettek ki a mindössze 14 μm-es ultrafinom érintkezési elemek elkészítésére. Az eljárást a PERC cellagyártásában alkalmazhatják azzal a céllal, hogy csökkentsék az ezüstfogyasztást az eszköz teljesítményromlása nélkül.
A Fraunhofer ISE CalLab által ellenőrzött és megerősített teljesítmény-átalakítási hatásfok 23,4% volt – mondta Elmar Lohmüller, a projekt vezetője.
A szakértő hozzátette, hogy a Fraunhofer csapata 30 éves tapasztalattal rendelkezik a PERC-eljárások optimalizálásában. Andreas Lorenz, a Fraunhofer ISE PV-nyomtatási technológiai csoportjának vezetője szerint az eredmény a szakértők korábban bejelentett, 20 µm-es elülső oldali rekordja után újabb saját csúcsot jelent.
A csoport egy kereskedelmi forgalomban kapható PERC ezüstöt használt a német ASYS Automatisierungssysteme berendezésgyártó cég szitanyomójában. A jövőre nézve Lorenz további fejlesztési lehetőségeket lát az ezüstfelhasználás csökkentésére, ebben többek között az ezüst más anyagokkal, például rézzel való helyettesítése, valamint számos nagy hatékonyságú cellatechnológia, többek között a TOPCon, illetve a szilícium heteroátmenetes és perovszkit tandem napelemek segíthetnek.
A kutatást a szeptemberben, Bécsben megrendezésre kerülő 41. EUPVSEC napelemes konferencián mutatják be. A Guten Morgen elnevezésű kutatási projektet a német Szövetségi Gazdasági és Éghajlatvédelmi Minisztérium finanszírozta. A Fraunhofer ISE korábban már együttműködött az ASYS Automatisierungssysteme vállalattal a napelemek fémezésével kapcsolatos projektekben, valamint más partnerekkel az ezüstfogyasztást csökkentő eljárások kifejlesztésében.
Zöld Energia
Könnyebb használatot eredményez a rugalmas napelem egy drónon
A napelemeknek köszönhetően sokkal kötetlenebbül lehet használni a drónt.
A linzi Johannes Kepler Egyetem olyan rugalmas, ólom-halogenid perovszkit napelemeket fejlesztett ki, amelyek vastagsága kevesebb mint 2,5 μm, fajlagos PV-teljesítménysűrűségük 44 W/g, átlagos teljesítményük pedig 41 W/g – számol be a PV Magazine. Az eszközöket olyan modulokba tudták beépíteni, amelyek tenyérnyi quadcopter típusú drónok meghajtására alkalmasak.
A kutatók által használt 24 cm2-es fotovoltaikus modul lehetővé tette a drón autonóm működését. A megközelítés egyik nagy előnye, hogy nincs szükség kötött töltéshez az energiaellátáshoz. A perovszkit napelemmodulok a drón teljes tömegének mindössze 1/400 th-jával járultak hozzá.
A szubsztrát egy „ultravékony” és átlátszó-vezető-oxid-mentes, 1,4μm vastagságú, 100 nm-es alumínium-oxid réteggel bevont polimerfólia volt. Ez hatékonyan szolgált „gátként” a nedvesség és a gázok ellen. „Az ilyen típusú eszközöknél nincs hely a tipikus tokozási megközelítéseknek, amelyek egyszerűen túl vastagok” – mondta Martin Kaltenbrunner, a csapat vezetője.
A perovszkit napelemes kutatásainkban fontos, hogy olyan prekurzorokat használjunk, amelyeket a lehető legkevesebb lépésben szintetizálunk. Az egyszerű szintézis kulcsfontosságú, mert azt akarjuk, hogy a technológia skálázható legyen, és hogy az anyaggyártási költségeket kordában tartsuk – tette hozzá Kaltenbrunner.
A szakértők által bemutatott kis felületű perovszkit napelem mérete 0,1 cm2 volt, nyitott áramköre 1,13 V, rövidzárlati áramsűrűsége 21,6 mA cm-2, kitöltési tényezője 74,3%, teljesítmény-átalakítási hatásfoka pedig 18,1%. A nagyobb eszköz aktív cellafelülete 1,0 cm2 volt, átlagos nyitóáramú feszültsége 1,11 V, rövidzárási sűrűsége 20,0 mA cm-2, kitöltési tényezője 65,9%, hatásfoka pedig 14,7 volt.
A drón áramellátására szolgáló modul 24 egymással összekapcsolt 1 cm2-es napelemmel rendelkezett. Az energiaautonóm, napenergiával működő hibrid, kereskedelmi forgalomban kapható quadcopter típusú drón tömege mindössze 13 g volt. A stabilitást és a hosszan tartó kültéri működőképességet tesztelték, és egy külső laboratórium validálta a perovszkit összetétel teljesítményét és tulajdonságait.
A csapat következő célja, hogy tovább fejlessze a technológiát. „Szándékunkban áll olyan könnyű, rugalmas fotovoltaikus megoldások kifejlesztése, amelyek mindenféle robotikát és autonóm járművet képesek ellátni energiával” – mondta Kaltenbrunner.
-
Zöld Energia7 nap telt el a létrehozás ótaItt az akkumulátor, amely erkélynapelemmel kombinálható
-
Zöld Energia6 nap telt el a létrehozás ótaNapelem: hatékony energiatároló megoldást dobtak piacra
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaEgyre több gazda akar napelemet a földjeire
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaEzzel az eszközzel még egyszerűbb az erkélynapelemek használata
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaEgyszerűsítették a napelemek telepítését, bárki megcsinálhatja!