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

A Balaton jövője a tét: a szakemberek szerint új szemlélet kell

Szakemberek szerint a jelenlegi balatoni tóhasználat kockázatokat hordoz.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

A Balaton szektorokon átnyúló cselekvést igényel, a jelenlegi menedzsment és tóhasználat folytatása fenntarthatatlan – mondta Honti Márk hidrológus egy tudományos előadóülésen, Tihanyban. A Balatoni Limnológiai Kutatóintézet (BLKI) Őszintén a Balatonról című rendezvényének témája a vízszint, a partvonal és az alkalmazkodás volt – olvasható az alternativenergia.hu oldalon. A rendezvényen szakemberek, döntéshozók, polgármesterek, tudományos kutatók, valamint balatoni civil szervezetek képviselői tartottak előadásokat. A kutatóintézet az MTI-hez eljuttatott közleményében azt írta, a résztvevők véleménye megegyezett abban, hogy ha a jelenlegi gyakorlat folytatódik, az komoly kockázatokat jelent a Balaton élete és az emberi használat szempontjából. Hozzátették: arra a kérdésre, hogy a globális éghajlatváltozással járó negatív folyamatok visszafordítására mit lehet tenni, a közös válasz az, hogy a megszokott használati módokon sok mindent változtatni kell.

Ez azt jelenti, hogy vissza kell szorítani az önző érdekek érvényesülését, valamint biztosítani kell a tó és partjai közösségi használatát az élővilág megóvásával. A változásokhoz való alkalmazkodás elkerülhetetlen; ez állami és egyéni felelősség – hangsúlyozták. Az összefoglaló szerint Bándi Gyula, a jövő nemzedékek szószólója arról beszélt előadásában, hogy az alaptörvényi jogok és egyéb jogi keretek megfelelők, az egyedi érdekek mégis a közösségi fölé kerültek.

“A szakmai tudást negligálták, a komplex helyett rövid távú a gondolkodás, hiányzik a közös gazda, az egységes kezelés, a hatóságokat pedig kivéreztették” – mondta a szószóló, aki szerint a tulajdonosi, beruházói érdekek elsőbbségének eredménye a zöldfelületek eltűnése, a települések túlzott beépítése, a természeti területek visszaszorulása, ami veszélyezteti a jelen és jövő generációk alapvető jogait, érdekeit.

Advertisement

Vasas Gábor, a BLKI főigazgatója a klímaváltozás hatásaival foglalkozott előadásában. Szót ejtett arról is, hogy az árvaszúnyogok időszakosan rendkívüli tömegben jelenhetnek meg a jövőben is, ami nem feltétlenül jelenti az ökológiai állapot általános leromlását. Horváth Angéla, a Közép-Dunántúli Vízügyi Igazgatóság vezetője adatokon keresztül mutatta be a Balaton vízgyűjtő területének az elmúlt 30 évben tapasztalt aszályosodását.

Horváth Ákos, a HungaroMet siófoki obszervatóriumának vezetője a tó működését meghatározó folyamatokról beszélt, amelyekben az elmúlt években jelentős zavarok keletkeztek. Ehhez az emberi tevékenység, mindenekelőtt a Balaton mikroklímáját erősen befolyásoló agresszív partbeépítés is hozzájárul – mondta.

Advertisement

Lengl Zoltán balatoni főépítész előadásában kifejtette, hogy az elhibázott léptékű és mértékű beruházások miatt a balatoni építészet megítélése is hátrányt szenvedett. Takács Péter, a BLKI tudományos főmunkatársa arra hívta fel a figyelmet, hogy a természetes partszakaszok átalakítása gyengíti a Balaton ökológiai működését, elősegítheti az idegenhonos fajok térnyerését. A parti öv biodiverzitásának megőrzése a tó működőképességét és ökológiai stabilitását védi – mutatott rá.

A tudományos előadóülésen Gál Lajos, Gyenesdiás polgármestere települése követendő gyakorlatait mutatta be a természetvédelem terén, és a kotrások folytatását szorgalmazta. Több civil szervezet képviselője is szót kapott, akik közül Tarróné Gyarmathy Andrea (Értékmentő Közösségek Civil Szerveződés) arról számolt be, miért támadták meg a Balaton-part tavaly életbelépett új szabályozásáról szóló jogszabályt, a BATÉK-ot – áll a kutatóintézet közleményében.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák