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
Mexikó különleges kaktuszai költöznek Budapestre
Mexikó virágai lesznek láthatók az őszi kaktuszkiállításon a Füvészkertben.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Ritkán látható mexikói kaktuszok, különleges pozsgások, szakértői tanácsadás és családi programok várják az érdeklődőket szeptember 11. és 13. között az ELTE Füvészkertben. Mexikó a kaktuszvilág legkülönlegesebb növényeinek ad otthont, hiszen a Sierra Madre hegyláncai, a magasföldek, a száraz völgyek és a hegységek lábánál húzódó trópusi esőerdők sajátos élőhelyein oszlopkaktuszok, gömbkaktuszok, rejtőzködő papsapka kaktuszok, valamint különleges virágú ritkaságok élnek. Ezt a növényvilágot idézi meg a Mexikó ékszerei című őszi Országos Kaktuszkiállítás és Vásár, ahol a kaktuszgyűjtők körében különösen értékes nemzetségeket, így az Astrophytum, az Ariocarpus, az Echinocactus és a Turbinicarpus fajait is bemutatja a Magyar Kaktuszgyűjtők Egyesülete – áll a szervezők közleményében.
A kiállításon bemutatott növények között különös figyelmet kapnak a Mexikó kietlen hegyvidékein élő, kövek között rejtőzködő kaktuszfajok. Az Ariocarpus nemzetség egyes fajai annyira hasonlítanak a környező sziklákra, hogy a növényevő állatok gyakran észre sem veszik őket. Ezek a növények lapos, szürkésbarna, kőre emlékeztető testtel rendelkeznek, és szinte teljesen beleolvadnak a környezetükbe.
A bemutató egyik különlegessége az úgynevezett Őszapó-kaktuszok csoportja lesz. Ezeket a magashegységi oszlopkaktuszokat sűrű, fehér, hajra emlékeztető szőrzet borítja, amely segíti őket a rendkívül erős napsugárzás és a hegyvidéki éjszakák hidege elleni védekezésben. A közönség olyan fajokkal is találkozhat, amelyek természetes élőhelyükön a bennszülött közösségek számára élelem-, víz- vagy tápanyagforrásként is jelentőséggel bírnak.
A szárazságtűrő növények mellett az epifiton, vagyis fán lakó fajok is szerepet kapnak, a levélkaktuszok és broméliafélék a mexikói erdők párásabb, trópusi hangulatát idézik meg. A rendezvényen a magyar kaktuszgyűjtők különleges gyűjteményeinek darabjai is láthatók lesznek. Növényvásár is várja a látogatókat, akiket az egyesület tagjai tartási tanácsokkal segítenek a megfelelő faj kiválasztásában, az öntözésben, a teleltetésben és a sikeres nevelésben. A kisgyermekes családokat kézműves programok is várják.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaA hatóság szerint szabálytalanul kezelték a hulladékot a CATL üzemében
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaRégészeti feltárás hozott új eredményeket a pusztamaróti történelmi emlékhelyen
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaA balatoni turisták üzenete: több nagy fát a strandokra
-
Zöld Energia6 nap telt el a létrehozás ótaInverteres technológiával csökkentenék a lakóautók hűtési energiaigényét
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaKözel 17 százalékkal nőttek az üzemanyagárak egy év alatt az EU-ban
