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 gazdálkodói tudatosság a túlélés kulcsa a változó klimatikus viszonyok között
Az Agrárminisztérium 2026-ban is támogatja a gazdálkodók tudatosságát.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A lehető legtöbb eszközzel támogatja az Agrárminisztérium a gazdálkodók tudatosságát 2026-ban is – jelentette ki Facebook-oldalán az agrárminiszter – írja az alternativenergia.hu. A tárca sajtóirodájának tájékoztatása szerint Nagy István közölte: Magyarországon egy Európában egyedülálló mezőgazdasági kockázatkezelési rendszer működik, melynek minden eleme komoly segítségére lehet a gazdáknak a kiszámíthatatlan klimatikus viszonyok miatti mezőgazdasági károk mérséklésében. A gazdálkodói öngondoskodáson túl a magyar kormány is a lehető legtöbb eszközzel igyekszik a gazdák segítségére lenni, ezért az Európai Bizottságnál tavaly elérte, hogy az aszálykárok mellett a fagykárt szenvedett gazdák is részesülhessenek rendkívüli támogatásban – ismertette a miniszter. Elmondta: az Agrárminisztérium elkötelezettségét mutatja, hogy a gazdálkodói tudatosság élénkítése mellett folyamatosan a termelők likviditásának megőrzése érdekében alakítja ki a hazai agrártámogatási környezetet.
A közvetlen támogatásokon túl, a megfelelően célzott beruházási felhívások mellett, egyrészt felhívja a figyelmet az alkalmazkodás jelentőségére az agráriumban, másrészt egy következetesen tervezett kockázatkezelési rendszert is működtet – fejtette ki Nagy István. A 2012 óta működő, folyamatosan fejlesztett és monitorozott mezőgazdasági kockázatkezelési rendszer (MKR) hatékonyan járul hozzá az egyre inkább szélsőségessé váló időjárási viszonyok okozta mezőgazdasági károk utólagos enyhítéséhez. Nagy István arról is beszélt, hogy a tavalyi gazdálkodási év ismételten komoly kihívások elé állította a mezőgazdasági termelőket: az állattenyésztési szektort kora tavasszal a ragadós száj- és körömfájás vírus sújtotta, a gyümölcs- és szőlőtermesztők ismétlődő, súlyos tavaszi fagykárokkal szembesültek, míg a szántóföldi növénytermesztők az ország számos régiójában jelentős aszálykárt szenvedtek el.
Hangsúlyozta, hogy a kiszámíthatatlan időjárás és a járványos állat- és növénybetegségek megjelenése ismételten ráirányította a figyelmet a gazdálkodói tudatosság és a mezőgazdasági kockázatkezelés jelentőségére. Kiemelte: a mezőgazdasági kockázatkezelési eszközök leginnovatívabb intézkedésének számít a 2021 óta működő mezőgazdasági krízisbiztosítási rendszer. Az uniós szinten jelenleg még egyedülállónak számító intézkedés arra szolgál, hogy az időjárási kockázatokon túlmenően hatékonyan kezeljen minden olyan kockázati tényezőt – legyen az akár állat- vagy növénybetegség járványszerű megjelenése, termelési költségek növekedése, piaci árak csökkenése vagy éppen piacvesztés – ami gazdálkodói jövedelemcsökkenést okoz.
Nagy István arra hívta fel a figyelmet, hogy a gazdáknak a rendszerhez való csatlakozásra minden év február 1. és február 28. között van lehetőségük, a csatlakozási kérelmet elektronikus úton kell benyújtani a Magyar Államkincstárhoz. A mezőgazdasági termelők 3 éves időtartamra szerezhetnek tagsági jogviszonyt. A tárcavezető közlése szerint a csatlakozást követően a gazdáknak évente igen méltányos mértékű pénzügyi hozzájárulást kell fizetniük a Krízisbiztosítási Alap részére, ezt a hozzájárulást uniós forrásokkal egészítik ki. Mint mondta, a gazdák jövedelemcsökkenését méltányosan kompenzálja ez a rendszer, amihez érdemes csatlakozni a 2026-os évben is.
Fontosnak nevezte a gazdálkodói tudatosságot, rámutatva, hogy a termelési környezet piaci és klimatikus viszonyait továbbra sem lehet előre jelezni.
-
Zöldinfó1 nap telt el a létrehozás ótaÚjabb figyelmeztető jel: 2025 lett a brit meteorológia legforróbb éve
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaÖtszáz hektárnyi „erdőtüdő”: így járul hozzá a fásítás a klímavédelemhez
-
Zöld Közlekedés4 nap telt el a létrehozás ótaVilágsiker és magyar előretörés: erős évet zár a BYD 2025-ben
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaKamerák, tereprendezés, közösségi bevonás: új hulladékellenes program startol
-
Zöldinfó3 nap telt el a létrehozás ótaAmikor a Föld is szenved: teremtésvédelemről és klímaváltozásról a Kék bolygó podcastban
