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
Fesztivál, ami túlmutat a zenén: a Balaton védelméért lépnek együtt
Közös kampányt indít a Strand Fesztivál és a HUN-REN Balatoni Limnológiai Kutatóintézet.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Közös, szemléletformáló kampányt indít a Strand Fesztivál és a HUN-REN Balatoni Limnológiai Kutatóintézet a víz világnapja alkalmából a Balaton természeti értékeinek megóvásáért – közölte az alternativenergia.hu. A “Szeresd a Balatont!” szlogennel meghirdetett kezdeményezés célja, hogy felhívja a figyelmet a tó természeti kincseire, valamint arra ösztönözze az oda látogatókat, hogy környezettudatos módon töltsék idejüket a térségben. A kampány részeként edukatív tartalmak jelennek meg a Strand Fesztivál közösségi felületein, közérthető formában bemutatva a Balaton működését, kihívásait és védelmének lehetőségeit. A Balatoni Limnológiai Kutatóintézet szakemberei a fesztivál helyszínén is aktívan jelen lesznek: augusztus 19. és 22. között Zamárdiban interaktív és látványos programokon keresztül hozzák közelebb a tudományt a közönséghez. A terepi, műszeres bemutatókon a látogatók kipróbálhatják a Balaton vizének vizsgálatához használt eszközöket. Az algamintákon és mikroszkópos vizsgálatokon keresztül felfedezhetik a tó láthatatlan élővilágát.
A vízkémiai bemutatókon az érdeklődők megtudhatják, milyen folyamatok zajlanak a vízben, az élő halas akváriumokban pedig a Balaton jellegzetes fajait is megfigyelhetik. Külön hangsúlyt kap az emberi beavatkozás bemutatása: az érdeklődők a fesztiválon interaktív módon ismerhetik meg a humán eredetű szennyező anyagokat és azok hatását az élővilágra. Vasas Gábor, az intézet főigazgatója a közleményben kiemelte: az együttműködés lehetőséget ad arra, hogy a fesztivál közönsége közvetlen élményeken keresztül ismerje meg a tó működését és a megőrzésével kapcsolatos kihívásokat. A tájékoztató idézi Ádám Kata fesztiváligazgatót is, aki elmondta, hogy az idei rendezvény és kommunikációja szinte minden elemében a Balaton népszerűsítésére épül. Az együttműködés célja, hogy a fesztivál ne csupán zenei élményt nyújtson, hanem hozzájáruljon a látogatók szemléletformálásához is. A kampány központi üzenete: “Szeresd a Balatont! – és vigyázz rá, miközben jól érzed magad!” – áll a közleményben.
-
Zöld Közlekedés4 nap telt el a létrehozás ótaElfelejthetjük az aprót: mostantól ingyenes a mobilos parkolás
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaÚj 360 fokos felvételek készülnek Magyarországon a Google Mapshez
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás ótaSpeciális repülőgép pásztázza a föld mélyét Magyarországon
-
Otthon1 hét telt el a létrehozás ótaKevesebb műanyag, jobb íz: így változtathat a vízfogyasztási szokásokon egy vízszűrő
-
Zöldinfó7 nap telt el a létrehozás ótaAdócsökkentéssel mérsékelné az üzemanyagárakat a szerb kormány
