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 Energia
Szalmát és sót használ a jövő energiatárolója
Az eszköz több szempontból még a lítiumion-akkumulátorokkal is felveszi a versenyt.
Az amerikai székhelyű SorbiForce úgy tervezte új akkumulátorát, hogy az teljes mértékben újrahasznosítható legyen, csökkentve ezzel a környezeti terhelést és elősegítve a körforgásos gazdaságot – számol be a PV Magazine. Az energiatároló technológiája nem támaszkodik fosszilis alapú erőforrásokra, ehelyett mezőgazdasági melléktermékeket, például szalmát és sótalanító üzemekből származó sóoldatot használ, így fenntartható alternatívát kínál a lítiumion-akkumulátorokkal szemben. A vállalat ultrapórusos szenet, vizet és sót használt a tárolórendszerének kifejlesztéséhez. Az alapanyagok helyi forrásból származó nyersanyagok, amelyek az Egyesült Államok legtöbb helyén bőségesen rendelkezésre állnak, ezáltal csökkentve a hagyományos akkumulátor-összetevőkkel kapcsolatos ellátási lánc kockázatokat. A SorbiForce szerint akkumulátora ellenáll a mechanikai sérüléseknek, nem gyúlékony, nem robbanékony, nem okoz neki problémát a túltöltés, nem igényel hűtést, és nem figyelhető meg az esetében hőelszökés. Az eszközben lévő ZnBr2 brómsót tűzoltásban használják.
A cég állítása szerint a berendezéssel 1 kilowattóra ára 1,8-szor alacsonyabb, mint a lítiumion-akkumulátorok piacán. További előnye, hogy élettartama végén könnyen ártalmatlanítható, teljes mértékben újrahasznosítható, akár szerves komposztként, minimális környezeti hatást hagyva maguk után. A technológia könnyen méretezhetőnek ígérkezik: 120 wattól 1 megawattig terjedő teljesítménytartományt és 500-700 kilowattóra tárolókapacitást kínál. A rendszer hossza 6 méter, szélessége 2,4 méter, magassága 2,6 méter, tömege pedig 18,9 tonna. Az eszköz töltéséhez négy órára van szükség, és ugyanennyi időre a kisütéshez. A SorbiForce 5000 töltési-kisütési ciklust garantál, és célja, hogy ezt 10 000-re növelje.
„Jelenleg 4 és 12 órás ciklusokkal rendelkező akkumulátorokat vezetünk be. Ez 4 óra töltést/4 óra kisütést és 12 óra töltést/12 óra kisütést jelent. Azonban 30 perctől 24 óráig terjedő akkumulátorokat is tudunk gyártani” – mondta Serhii Kaminskyi, a SorbiForce alapítója és vezérigazgatója. „Mi az ipari alkalmazásokra összpontosítunk a napközbeni működésre” – tette hozzá.
-
Zöld Energia6 nap telt el a létrehozás óta
Napelem: hatékony energiatároló megoldást dobtak piacra
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás óta
Itt az akkumulátor, amely erkélynapelemmel kombinálható
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás óta
Egyre több gazda akar napelemet a földjeire
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás óta
Ezzel az eszközzel még egyszerűbb az erkélynapelemek használata
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás óta
Egyszerűsítették a napelemek telepítését, bárki megcsinálhatja!