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

Energiaforradalom az egészségügyben: több tucat intézmény korszerűsödik

Indulhat a kórházak és mentőállomások energetikai korszerűsítése.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A Jedlik Ányos Energetikai Program tavaly ősszel meghirdetett pályázata 89 milliárd forinttal segíti egészségügyi intézmények energia-megtakarítást eredményező felújítását – írja az alternativenergia.hu. A támogatói okiratok hatályba lépésével országszerte 25 kórház 70 épületének és 20 mentőállomásnak a fejlesztése válik lehetővé – közölte az Energiaügyi Minisztérium (EM). A program idén egyházi és civil fenntartású intézményekre kiterjesztve folytatódik – tették hozzá. A pályázat a támogatott intézmények hosszú távú működőképességének biztosítása érdekében javítja épületeik energiahatékonyságát. Az elsődleges kiválasztási szempont az volt, hogy az energiafogyasztás megcélzott, 30 százalékos csökkentése költséghatékonyan, nagy biztonsággal teljesíthető legyen. A fejlesztéseknek köszönhetően az intézményekben ellátottak komfortosabb körülmények között gyógyulhatnak, a dolgozók munkafeltételei nagymértékben javulnak – ismertette az EM.

A közlemény szerint a vissza nem térítendő forrás elsősorban az épületek hőtechnikai adottságainak javításában, a fűtési, hűtési, szellőztetési és melegvíz rendszerek korszerűsítésében hasznosulhat. Támogatható a beltéri világítás energiatakarékos átalakítása vagy zöldenergia-termelők (pl. napelem, napkollektor, hőszivattyú) telepítése is. Az intézmények kötelesek a felhasználás nyomon követését és optimalizálását szolgáló energiamenedzsment rendszert bevezetni. A beruházásokat legkésőbb 2029 végéig teljes körűen be kell fejezni. A legnagyobb összegeket elnyert intézmények a Békés Vármegyei Központi Kórház (14,9 milliárd forint), a Bács-Kiskun Vármegyei Oktatókórház (7,9 milliárd forint) és a Borsod-Abaúj-Zemplén Vármegyei Központi Kórház és Egyetemi Oktatókórház (6,7 milliárd forint). A fővárosban a Budapesti Dr. Manninger Jenő Baleseti Központ, az Észak-budai Szent János Centrumkórház, a Gottsegen György Országos Kardiovaszkuláris Intézet és a Nyírő Gyula Országos Pszichiátriai és Addiktológiai Intézet valósíthat meg támogatott korszerűsítéseket – ismertette az EM.

A közlemény Steiner Attila energetikáért felelős államtitkárt idézte, aki kiemelte: “A program idén újabb forrásbiztosítással, kiterjesztve folytatódik, a második körben többnyire egyházi és civil intézmények jutnak összesen 31,5 milliárd forinthoz. Nyolc fenntartó összesen 50 épületén hajtanak majd végre legalább 30 százalékos energia-megtakarítást eredményező fejlesztéseket. A budapesti, érdi, fenyőfői, hatvani, igali, kisvárdai, pomázi és törökbálinti ingatlanok felújítása igencsak időszerű, hiszen átlagéletkoruk a hetvenet közelíti. A Jedlik Ányos Energetikai Program így összesen 120 milliárd forint támogatással járul hozzá az egészségügyi intézmények gazdálkodási mozgásterének növeléséhez.” A közlemény emlékeztetett, hogy az Energiaügyi Minisztérium a kórházak mellett a családok és vállalkozások energiahatékonysági fejlesztéseit is segíti. A háztartások akár 10 millió forintot kaphatnak például külső szigetelésre, nyílászárócserére, fűtéskorszerűsítésre az energetikai otthonfelújítási programban. A Jedlik Ányos Energetikai Program összesen 38,7 milliárd forint kamatmentes hitelt biztosít mikro-, kis- és középvállalkozások fővároson kívüli telephelyein tervezett beruházásaihoz. Az igényelhető kölcsönösszeg minimum 10 millió, de akár félmilliárd forint is lehet. A lakossági és céges programokba 2027 tavaszáig lehet jelentkezni az MFB Pont Plusz hálózat fiókjaiban – közölte a tárca.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák