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
Tartós növekedési pályán a magyar kőolaj- és földgázkitermelés
Tovább nőtt a hazai kitermelés földgázból és kőolajból, a tavaly január-szeptemberi adatokat meghaladó mennyiségeket hoztak felszínre szénhidrogénekből az idei első három negyedévben.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A kőolaj esetében 2024-ben húszéves rekord dőlt meg, az időarányos előrehaladás alapján 2025. az évszázad legerősebb éve lehet – jelentette be kiadott közös közleményében az Energiaügyi Minisztérium (EM) és a Szabályozott Tevékenységek Felügyeleti Hatósága (SZTFH). Hozzátették, a hazai fogyasztók biztonságos ellátása érdekében a lehető legnagyobb mértékben érdemes a belföldön elérhető energiaforrásokra támaszkodni. 2025 első három negyedévében is nőtt a hazai szénhidrogén-kitermelés – írja az alternativenergia.hu. A nagyobb arányú növekedés a kőolajnál mutatható ki: a több mint 867 ezer tonnás kitermelés 12 százalék feletti bővülést jelent a megelőző esztendő azonos időszakához képest. A koncessziós területekről származó mennyiség közel 30 százalékkal haladta meg a tavalyit. Hozzávetőleg másfélszeres volt a bővülés Drávapalkonya és Dány koncessziós területeken, számottevő termelés indult be Bázakerettyénél is.
A hazai mezőkből közel 1,5 milliárd köbméter földgázt hoztak felszínre a harmadik negyedév végéig. A 2,7 százalékos növekedés a 2025 elejével bevezetett, kedvezményes bányajáradék szabályozásnak is köszönhető. A nem konvencionális eredetű földgáz-kitermelés közel megduplázódott a 2024 január-szeptemberi időszakhoz képest – részletezték a közleményben. Hangsúlyozták: az első kilenc havi mennyiségek alapján az éves adatok is felülmúlhatják a tavalyi eredményeket. Magyarország kőolaj-kitermelése 2024-ben húsz év után először haladta meg az 1 millió tonnát. Földgázból a múlt évben mintegy 1,9 milliárd köbmétert nyertek ki a hazai mezőkből. Czepek Gábor, az Energiaügyi Minisztérium parlamenti államtitkára a közlemény szerint elmondta:
“A 2024-es belföldi gázkitermelés az éves felhasználás több mint ötödét, a lakossági igények közel kétharmadát érte el. Megyünk tovább: a sikeresen lezárt koncessziós eljárások nyomán idén hat helyszínen kezdődött meg a szénhidrogének kutatása. A következő hónapokban újabb koncessziós területek meghirdetésével teszünk az önellátási képességeink erősítéséért. Az importkitettségek csökkentésével javul a magyar fogyasztók ellátásbiztonsága is.” A közlemény idézte Nagy Lászlót, a Szabályozott Tevékenységek Felügyeleti Hatósága elnökét is, aki hozzátette: “A hazai szénhidrogén-kitermelés idei alakulása bizakodásra ad okot. Örömteli, hogy az iparág tartja a növekvő tendenciát, kiemelten kell szólni a kőolaj-kitermelésről, amelynek éves mennyisége várhatóan a tavalyi húszéves rekordot is túlszárnyalja. Nem lehet elégszer hangsúlyozni, hogy a hazai kitermelés nemzeti szuverenitásunkat erősíti.”
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaMegérkeztek az új Citarók: modernebb és kényelmesebb buszok járnak a fővárosban
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaEnergetikai korszerűsítés: már több ezer család részesült támogatásban országszerte
-
Zöld Közlekedés6 nap telt el a létrehozás ótaMinden harmadik autós dízelt választana, az elektromos járművek iránt továbbra is csekély az érdeklődés
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaA természetes erőforrások állapota közvetlenül befolyásolja a világgazdaság több mint felét
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaA természet nem tőlünk független, a magyar nemzeti parkok új korszakba lépnek
