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
A biomassza-erőművek működését is felülvizsgálná a minisztérium
Jelentős átalakításokra szorul az erdőgazdálkodás Magyarországon.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A fokozatosság elve mentén haladva jelentős átalakításokra szorul az erdőgazdálkodás Magyarországon – mondta Gajdos László élő környezetért felelős miniszter a tárca sajtóeseményén Budapesten. A miniszter beszámolója szerint a tárca megszervezésekor számos kihívással szembesültek, sok nehézség maradt hátra az előző kormány idejéből – írja az alternativenergia.hu. Korábban az erdőket “fabányának” tekintették, az erdőgazdaságok profitorientált módon működtek, a régóta nyíltan zajló azbesztügyet sem oldották meg, az új minisztérium ezért megkezdte az egyeztetéseket és fölvette a kapcsolatot a civilekkel is – emelte ki. A miniszter jelentős eredménynek tartja, hogy a tervezettnél idén 300 ezer köbméterrel kevesebb fát termelnek ki a magyarországi erdőkből. Ennél többet idén már nem lehet visszatartani a korábban megkötött, érvényben lévő szerződések miatt, de jövőre már elérheti az 1 millió köbmétert is a csökkentés – jelezte.
Gajdos László hangsúlyozta, hogy az erdőkben a vágásos gazdálkodás helyett az ökológiai típusú gazdálkodásra, a biológiai sokféleségre kell törekedni. “Végtelen abnormális” fákat azért termelni, hogy biomassza-erőművekben égjenek el, ezek működtetését át kell gondolni a fokozatosság elve alapján, akárcsak az ipari célú kitermelést, de a lakossági tűzifa- és távhőigényeket biztosítani kell. Januártól az erdőgazdaságok működése a nonprofit gazdálkodás irányába mozdul el, irányításukra pedig pályázatokat írnak ki, mert az új szemléletet az új vezetőségekkel könnyebb lesz megvalósítani. A tárcavezető bízik abban is, hogy a következő évek során mind az erdővel borított területek, mind a védett erdők aránya jelentősen nőhet.
Hozzátette: az erdők mellett a vízügyet, a nemzeti parkok, a hulladékgazdálkodás és a környezetvédelem ügyét is felvállaló tárca olyan feladatra vállalkozott, amelyre az elmúlt 30 évben más nem. A kezdetek bizakodásra adnak okot, mert az elmúlt fél évben sikerült olyan irányba elindulni, amely “más világot fog eredményezni” – fogalmazott.
Sipos Katalin természetvédelemért felelős helyettes államtitkár a kihívások közül kiemelte, hogy Magyarországon az erdők 41,5 százaléka élvez védettséget, a vágásos erdőgazdálkodás viszont 90 százalékot érint, a faanyag jelentős része tehát védett területről származik. Az előírásokat 2010 után többször is enyhítették, legutóbb az energiaválságra hivatkozva, noha vágáskor tönkremegy a mikroklíma és sérül az élővilág.
A szeptember 30-ával véget ért fakitermelési moratóriumra azért volt szükség, hogy az új tárcának legyen ideje áttekinteni a faanyaghasználat rendszerét. Idén kármérséklésre volt lehetőség, de hosszabb távon a minisztérium azt akarja elérni, hogy védett és Natura 2000-es erdő ne lehessen vágásterület, illetve csak nagyon kíméletes legyen a fakitermelés, az ellátásbiztonságot pedig a kevésbé értékes erdők biztosítsák – tette hozzá.
Ferencz Zoltán erdőkért felelős helyettes államtitkár jelentős eredménynek tekinti a szemléletváltást, de hozzátette, hogy a tárcának több évtizedes folyamatokat kell felülvizsgálnia, ha el akarja érni a céljait. Vannak például ma is olyan erdők, amelyek értékesek, mégsem élveznek semmilyen védettséget. Fakitermelés mindig volt és mindig lesz, de a vágásos üzemmód már 2027-ben vissza fog szorulni, a klímatörvény elfogadása után pedig az új erdőtörvény tervezete is elkészülhet – közölte.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaA Duna alacsony vízállása miatt veszélybe kerülhet Budapest ivóvízbázisa
-
Zöld Energia2 nap telt el a létrehozás ótaRiasztó eredményeket hozott a magyar napelemes rendszerek vizsgálata
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaFelborult a természetes egyensúly: a Balaton vízgyűjtője már több vizet veszít, mint amennyit nyer
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaEgy újabb figyelmeztető jel: teljesen eltűnt a Triglav-gleccser
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaMi történik, ha kiesik a hazai olajfinomítás közel fele? A Mol most visszaállította a teljes kapacitást
