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
Magyar kutatók menthetik meg a dunai ingola állományát
Elsőként szaporítottak dunai ingolát a MATE kutatói.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Elsőként szaporítottak dunai ingolát, és telepítették vissza a halfaj szaporulatát eredeti élőhelyére a Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem (MATE) kutatói – tájékoztat az alternativenergia.hu. A közlemény szerint a MATE Akvakultúra és Környezetbiztonsági Intézetének Halászatfejlesztési Tanszékén végzett munka az első ilyen jellegű természetvédelmi célú visszatelepítési tevékenység a világon. A dunai ingola Magyarországon fokozottan védett, endemikus faj. Angolnaszerű, pikkelytelen testtel és állkapocs nélküli, szívófogas szájjal rendelkezik. Ivarszervei páratlanok, izomrostjai nem tagoltak. A kifejlett példányok az ívás után elpusztulnak. A lárvák 3-5 éves fejlődés után metamorfózison mennek keresztül, kialakítva rövid életű ivarérett formájukat.
A faj a legősibb ma is élő gerincesek közé tartozik, formája és életciklusa 360 millió éve szinte változatlan. A kutatás a MATE és a Duna-Ipoly Nemzeti Park együttműködésében, egy NKFI Advanced pályázat keretében valósult meg 2025 és 2026 között. A szakemberek a Rábából gyűjtöttek be ivarérett egyedeket. Az ivartermékeket hormonálisan indukált szaporítással, valamint természetes úton beérett egyedekből nyerték ki. A megtermékenyítést száraz eljárással végezték, majd az embriókat és lárvákat különböző fejlődési stádiumokig nevelték.
A két év során közvetlenül kelés előtt álló ikrákat és néhány napos lárvákat szállítottak vissza a folyóba, a szülőállatok eredeti szaporodási helyére. A módszer célja az volt, hogy a ragadozóktól védett, előnevelt lárvák a természetes élőhelyükön fejlődhessenek tovább. A két esztendő alatt összesen 10 105 egyedet telepítettek vissza a folyóba a kutatók. A visszatelepített példányok természetvédelmi összértéke meghaladja az egymilliárd forintot. A közlemény szerint a faj szaporodásbiológiai sajátosságainak feltárása jelenleg is tart. A MATE a munkát hazai és külföldi társintézményekkel – az Eötvös Loránd Tudományegyetemmel, a Nemzeti Közszolgálati Egyetemmel, valamint a brit Birmingham Universityvel és a japán Kanazawa Universityvel – együttműködésben végzi.
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaKutatók szerint újra kell gondolni az Alföld földhasználatát
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaSzázezreket spórolhat a hőszivattyú telepítésén: mutatjuk a legegyszerűbb megoldást
-
Zöld Közlekedés5 nap telt el a létrehozás ótaEgyre kevesebben keresnek dízelautót, de az árak tovább emelkednek
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaPapírszámla helyett digitális ügyintézés: ezt kéri az MVM az ügyfelektől
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaEgyre erősödik az El Niño: veszélybe kerülhetnek a termések és nőhet az energiaigény
