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

Zöld Energia

Energiatárolók telepítésé pályázhatnak a hazai vállalkozások

A cégeknél folytatódik a tárolói forradalom.

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

Megnyílik a Jedlik Ányos Energetikai Program legjobban várt pályázata, a hazai vállalkozások az 50 milliárd forintos keretből keddtől igényelhetnek támogatást ipari energiatárolók telepítéséhez – jelentette be Czepek Gábor, az Energiaügyi Minisztérium (EM) parlamenti államtitkára a tárca közleménye szerint. A teljes forrásmennyiség felét a mikro-, kis- és középvállalkozások számára különítik el. Az Otthoni Energiatároló Programmal együtt 2026 elején legalább 800 megawattnyi tároló kiépítését támogatja a kormány, ezzel megötszörözve a meglévő kapacitást – írta meg az alternativenergia.hu. A közleményben jelezték: Magyarország világelső a naperőművekkel megtermelt áram részarányában. A tiszta energiahordozó még hatékonyabb hasznosításához a tárolási képességeinket is meg kell erősíteni. A korszerű akkumulátorok beszerzésével a cégek és családok nagyobb arányban tudják a saját eszközzel megtermelt zöldenergiával fedezni áramigényeiket. A támogatásoknak köszönhetően mérséklődnek az importkitettségek, rendszerszinten és az egyes fogyasztóknál is csökkennek a költségek – hangsúlyozták.

A Jedlik Ányos Energetikai Program kedden élesedő felhívásában összesen 50 milliárd forint áll a hazai cégek rendelkezésére. Az energiatároló kötelező telepítése mellett a támogatás megújuló áram- és/vagy hőtermelő rendszer (napelem, szélkerék vagy hőszivattyú) kiépítésére, akár bővítésére is fordítható. A vissza nem térítendő forrás a mikro- és kisvállalkozások esetében az elszámolható költségek felét, középvállalatoknál 40 százalékát, míg nagyvállalatoknál 30 százalékát fedezheti, annak legfeljebb 30 százaléka előlegként igényelhető – ismertették. Egy pályázó egy helyszínen megvalósuló fejlesztéshez kérhet legalább 10 millió és legfeljebb 1 milliárd forintot. Az élénk érdeklődést kiváltó programelem mintegy 2500 új beruházás létrejöttét segítheti elő 2028 végéig a tárca közlése szerint. A jelentkezéseket 2026. február 10-én 10 órától a pályázat felfüggesztéséről szóló közlemény megjelenéséig lehet benyújtani.

Czepek Gábor kiemelte: a zöldenergia “elspájzolásával” tehermentesítjük az áramhálózatot, még kevésbé szorulunk költséges importra, a támogatott családok és cégek rezsiterhei csökkennek. Az atomenergiára, megújulókra és tárolásra építő patrióta zöldpolitika sikeres megvalósításával 2030-ra a teljes önellátás a cél a villamosenergia-felhasználásban. Azon dolgozunk, hogy az energiatárolásban is az európai élvonalba zárkózzunk fel a következő évtized elejéig – fogalmazott.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák