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
Hogyan élhet együtt ember és erdő? Erre keres választ a MOME idei versenye
Az erdő és az ember kapcsolata áll a MOME idei kreatív pályázatának középpontjában.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Hatodik alkalommal hirdeti meg Ugrás a jövőbe című alkotópályázatát a Moholy-Nagy Művészeti Egyetem (MOME) a 7-10. osztályos diákok számára, az idei pályázat középpontjában az erdő és az ember kapcsolata áll – tájékoztatott az alternativenergia.hu. A közlemény szerint a szervezők olyan 2-5 fős csapatok jelentkezését várják, akik kreatív ötletekkel reagálnának a jövő kihívásaira. A pályaművek többféle formában – analóg, digitális vagy vegyes technikával – készülhetnek. A diákok grafikával, fotóval, kisfilmmel, animációval, termék- vagy szolgáltatástervvel, illetve akár építészeti koncepcióval is nevezhetnek. A pályázati kiírásban felhívták a figyelmet, hogy az erdők kulcsszerepet játszanak a Föld ökológiai egyensúlyában: oxigént termelnek, szén-dioxidot kötnek meg, élőhelyet biztosítanak és hozzájárulnak a klíma szabályozásához. A klímaváltozás idején azonban ezek az ökoszisztémák egyre nagyobb nyomás alatt állnak. Az ENSZ Élelmezésügyi és Mezőgazdasági Szervezetének (FAO) adatai szerint világszerte évente mintegy 10,9 millió hektár erdőt irtanak ki. A pályázat arra keresi a választ, hogyan élhet együtt az ember és az erdő valóban fenntartható módon, és milyen szerepe lehet a jövőben az erdők megóvásában.
A sajtóanyag szerint az idén hatéves pályázat célja, hogy a felnövekvő generációknak lehetőséget teremtsen pozitív módon szembenézni globális kihívásokkal. “A verseny közös gondolkodásra hív a klímavédelem, szegénység és más hasonló, mindenütt jelen lévő problémák kapcsán. Egy olyan edukációs folyamatba kapcsolja be a diákokat, amely során elsajátítják a designgondolkodás alapjait, s amelynek eredményeképp tudatosabban láthatják a jövő problémáit – és a felelősséget is, amellyel a Földért tartozunk” – írták a szervezők.
A regisztrált csapatok online felkészítő alkalmakon kapnak segítséget az első fordulós pályamunkák elkészítéséhez. A második fordulóba jutó csapatok a MOME oktatóinak mentorálásával többhetes intenzív felkészítő folyamatban vesznek részt, amelynek során skicc- és makettworkshopokon, valamint egy intenzív műhelyhéten dolgoznak tovább ötleteiken. A döntőbe jutó tíz csapat mindegyike mentorációban részesül, a győztesek pedig a MOME és partnerei által felajánlott kulturális programokra szóló jegyeket és digitális eszközöket kapnak – olvasható az MTI-hez eljuttatott dokumentumban.
-
Zöldinfó7 nap telt el a létrehozás ótaPostán érkeznek a rezsistop-nyilatkozatok az áramfogyasztóknak
-
Zöldinfó22 óra telt el a létrehozás ótaÚj 360 fokos felvételek készülnek Magyarországon a Google Mapshez
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaÚj lehetőség a zártkertek megőrzésére és fejlesztésére
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaEgyre keresettebbek a zártkerti ingatlanok a vásárlók körében
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaÜzemanyagválság sújtja Kubát: az Air France is felfüggeszti járatait
