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
Rekordokat döntött a hőség: minden eddiginél melegebb volt augusztus
Az idei nyár volt az eddigi legmelegebb Nyugat-Európában.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Az idei nyár volt az eddigi legmelegebb Nyugat-Európában, globális szinten pedig augusztus volt a legmelegebb hónap, amikor az átlagos felszíni levegő-hőmérséklet 1,65 Celsius-fokkal meghaladta az iparosodás előtti becsült szintet is, valamint a 2003-ban feljegyzett korábbi rekordot – közölte az Európai Unió klímaváltozást figyelő szolgálata, a berlini székhelyű Copernicus (C3S). A közzétett adatok szerint 2026 augusztusa a valaha mért legmelegebb hónap volt, holtversenyben 2023 júliusával – írja az alternativenergia.hu. A C3S adatbázisa 1950-ig nyúlik vissza. A globális átlagos felszínközeli léghőmérséklet augusztusban 16,96 Celsius-fok volt, ami 0,85 Celsius-fokkal magasabb az 1991-2020-as időszak átlagánál. A június és augusztus közötti időszak volt továbbá a valaha mért legmelegebb időszak, hasonlóan 2024-hez, amikor közel azonos hőmérsékleti viszonyokat jegyezetek fel.
Európában augusztusban az átlagos felszínközeli levegő-hőmérséklet 20,26 Celsius-fok volt, ami 1,10 Celsius-fokkal meghaladta a vizsgált hónapra vonatkozó 1991-2020-as átlagot. Így az idei volt a valaha mért negyedik legmelegebb augusztus Európában. A 2026. június elseje és augusztus vége közötti időszakot egymást követő, rendkívül korán érkező, tartós és intenzív hőhullámok jellemezték. Ezzel a 2024-es és a 2022-es évek követően a 2026-os nyár lett a harmadik legmelegebb három hónapos időszak az európai kontinensen a mérések kezdete óta. Kiemelték, hogy augusztus folyamán jelentős szárazság uralkodott a kontinensen, súlyos aszályhelyzetről számoltak be Franciaországban, az Egyesült Királyságban, Magyarországon, Romániában és Szerbiában is. A száraz időjárás a kontinens több régiójában az aszály mellett erdőtüzek kialakulásához vezetett.
A csapadékhiány, mely júniusban a nyugati régiókban volt a legszembetűnőbb, az évszak folyamán fokozatosan kelet felé tolódott. Ezzel szemben az Ibériai-félsziget nyugati része, Görögország és Törökország déli része, Ciprus, valamint Északkelet-Európa az átlagosnál csapadékosabb volt. Európa nagy részén a folyók vízhozama rendkívül alacsony volt. A Szajna, a Rhone, a Loire jelentős szakaszain az 1992-ben kezdett adatrögzítés óta mért legalacsonyabb szezonális vízhozamokat regisztráltak, miközben rekordalacsony vízhozamok jellemezték a Duna, a Visztula és a Rajna teljes szakaszát is.
A világ többi része, köztük az Egyesült Államok déli, Mexikó északi, valamint Kanada egyes területei, a Magreb térség, az Afrika szarva régió egy része, Szibéria, Közép-Ázsia, Kína, Dél-Amerika, Dél-Afrika és Észak-Ausztrália jelentős része az átlagosnál szintén szárazabb volt. A csapadékosabb régiók közé 2026 augusztusában az Egyesült Államok és Kanada keleti része, Alaszka, Oroszország nyugati és keleti területeinek egyes részei, Chile és Délkelet-Brazília, Ausztrália déli területei, valamint Ázsia legkeletibb vidékei tartoztak, beleértve Kelet-Kínát, Tajvant és Japánt.
A hónap során a sarkvidékeken kívüli óceáni vizeken mért havi átlagos felszíni hőmérséklet – a 2024. márciusi értékkel azonosan – elérte a valaha mért legmagasabb szintet, emellett ekkor mérték a napi globális óceáni felszíni hőmérséklet eddigi legmagasabb értékét is, 21,11 Celsius-fokot. Rekordmagas volt a vízfelszíni hőmérséklet a Csendes-óceán térségében is, ahol tovább erősödött a szélsőséges El Nino jelenség. Hatásai már a szárazföldön is érezhetők voltak: fokozták például az Indonéziában pusztító erdőtüzek intenzitását – erről a Copernicus légkörfigyelő szolgálata (CAMS) számolt be.
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaA rezsicsökkentés eltörlését és célzott kompenzációt sürget a Levegő Munkacsoport
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaForradalmi változás jöhet az időjárás-előrejelzésben az új műholddal
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaFurcsa szagú, barna anyag jelent meg a Dunában
-
Zöldinfó16 óra telt el a létrehozás ótaMegszűnik az elektronikai hulladék leadása az önkormányzati gyűjtéseken
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaSzennyezés az akkumulátorgyárnál: függetlenül vizsgálják az iváncsai kutak vizét
