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

Alkalmazkodás vagy lemaradás: az éghajlatváltozás döntő kérdéssé válik az agráriumban

Klímavédelem nélkül nincs versenyképes agrárium: figyelmeztetnek a szakértők.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Jelentős eltérést mutatnak az agrárágazat idei kilátásai: míg a növénytermesztő ágazatok némileg derűlátóbbak, mert a téli időjárás eddig kedvezően alakul számukra, addig az állattenyésztési piac szereplői negatív kilátásokat jeleznek – értékeltek az MBH Bank Agrár- és Élelmiszeripari Üzletágának szakértői a bank legfrissebb negyedéves elemzésében. Az alternativenergia.hu kiemelte: az elmúlt években és a 2026 elején is tapasztalható komoly kihívások hatására jelentős változások előtt áll a magyar agrárium, az elengedhetetlen szemléletváltás mellett pedig a most születő pénzügyi döntések is új irányokat jelölhetnek ki az ágazat hatékonyságának és versenyképességének növelésében. Az agrárium jelenleg főként a tej- és a sertéspiacon szembesül nehézségekkel, hosszabb távon pedig az éghajlatváltozás negatív hatásaira is választ kell találnia, noha a mostani hidegebb, csapadékosabb téli időjárás kedvezően hatott a szántóföldi növénytermesztés kilátásaira.

Hollósi Dávid, az MBH Bank Agrár- és Élelmiszeripari Üzletágának ügyvezető igazgatója szerint az elmúlt évek piaci kihívásai és az éghajlatváltozás negatív hatásai egyértelművé tették, hogy a bizonytalanságok tartóssá válhatnak, ami jelentős hatással van az agrárvállalkozások termelési, tervezési és pénzügyi környezetére. Hozzátette: a Közös Agrárpolitika beruházási programjának most kezdődő megvalósítása a szántóföldi növénytermesztéstől az állattenyésztésen és a kertészeten át az élelmiszeriparig minden ágazatot érint, és talán soha vissza nem térő lehetőséget és forrásokat biztosít a magyar agrárium hatékonyságának növelésére.

Az ügyfelek, szakmaközi szervezetek és a bank elemzőinek helyzetértékelése alapján készülő agrár-élelmiszeripari bizalmi mutató, az MBH AgrárTrend Index értéke 2026 elején 31,9 pontot mutatott a 48 pontos skálán, ezzel némileg tovább távolodott az egyensúlyi szintnek tekintett 35 ponttól: a tavaly szeptemberrel zárult negyedév után 2025 utolsó három hónapjában további 0,4 ponttal mérséklődött. Az érték legutóbb 2023 év végén volt hasonlóan alacsony szinten, akkor azonban főként a gyenge terménypiaci árszint miatt, míg most elsősorban a tej- és a sertéspiaci kihívások vezettek csökkenéshez.

Advertisement

Héjja Csaba, az MBH Bank Agrár- és Élelmiszeripari Üzletágának stratégiai elemzője szerint a két jelentős állati termékpályán leginkább az értékesítésben tapasztalhatók nehézségek, de a termelőkön kívül jelenleg a feldolgozók számára is kedvezőtlenebb a piaci környezet. A növénytermesztő ágazatok ugyanakkor némileg derűlátóbbak, mivel a téli időjárás eddig kedvezően alakul számukra, így összességében még javulás is látható az aratás utáni időszakhoz képest – tette hozzá.

Az elemzés szerint az idei hidegebb, csapadékosabb időjárás kedvező hatással volt a termésvárakozásokra a szántóföldi növénytermesztésben, a magas kínálati szint miatt azonban az árak közepes szinten vannak. A szántóföldi növénytermesztés és az arra épülő termékpályák sorsa az áprilistól júniusig tartó időszakban dől el – mondta Héjja Csaba, hozzátéve, hogy a kedvezőtlenebb árkörnyezet miatt inkább a jó termésmennyiségben lehet bízni. A talajból ugyanakkor a havazás ellenére is jelentős mennyiségű, az ország egész területére vetítve 75 milliméter víz hiányzik. Az állati termékpályákon a baromfi ágazat kilátásai a brojler mellett a pulyka esetében is jók, emellett a víziszárnyaságazatok is a korábbiaknál kedvezőbb évet zártak. A tojástermelők számára szintén sikeres év volt 2025, és az év elején csak a szezonális mintázat miatt látható némi árcsökkenés.

Advertisement

A másik két meghatározó termékpálya, a tejtermelés és a sertéshús-termelés esetében viszont az év végére kicsúcsosodtak a már korábban is megmutatkozó negatív kilátások. A tejnél a spotpiaci árak év végére – egy magasabb szintről – gyakorlatilag megfeleződtek, az önköltségen literenként 150-170 forintért előállítható nyerstej spotpiaci ára jelenleg 100-110 forint körül van. A tavalyinál jóval gyengébb árakon lehet szerződni, így az ágazatnak most minden segítségre szüksége van – mondta Héjja Csaba. Szerinte 2026 harmadik negyedévére állhat helyre a keresleti-kínálati szint a tejpiacon.

A sertés iránt stabil a kereslet, és várhatóan a takarmányozás sem lesz drágább. Az év második felében már javulás várható a sertéstartás- és tenyésztés kilátásaiban is a szakértők szerint. Az elemzés szerint a hajtatásos kertészeteknél a nagy déli termelőknél a hideg tél miatti kisebb mennyiségek komoly keresleti piacot eredményeztek, így kedvezőek lehetnek a kilátások. A gyümölcstermesztők a kedvező tavaszi időjárásban bízhatnak a tavalyi nehéz évük után. A szőlő-bor ágazat számára az aranyszínű sárgaság elleni védekezést segíti a hideg tél, ugyanakkor nem oldja meg teljes mértékben a problémát.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák