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

Jelentősen nő a rijekai finomító feldolgozási kapacitása

Átadták a korszerűsített rijekai olajfinomítót

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

A mintegy 700 millió eurós beruházás az INA olajipari vállalat történetének legnagyobb egyedi fejlesztése, és a modern Horvátország egyik legjelentősebb ipari beruházása – írja az alternativenergia.hu. Az ünnepélyes megnyitón elhangzott: a modernizáció központi eleme a nehézolaj-maradványok feldolgozására szolgáló késleltetett kokszolóegység, amely lehetővé teszi a finomító technológiai megújítását és a magasabb hozzáadott értékű termékek arányának növelését. A fejlesztés eredményeként a finomító feldolgozási kapacitása évi 3 millió tonnáról 4 millió tonnára nő, miközben a dízelüzemanyag-termelés évente mintegy 400 ezer tonnával, akár 30 százalékkal bővülhet.

A megnyitón Ante Susnjar horvát gazdasági miniszter hangsúlyozta: a beruházás jelentős lépés Horvátország és a térség energiabiztonságának erősítésében. Mint mondta, a stabil és megbízható energetikai infrastruktúra különösen fontos a geopolitikai bizonytalanság idején, és hozzájárul a régió üzemanyag-ellátásának biztonságához. Ortutay Zsuzsanna, az INA igazgatótanácsának elnöke stratégiai mérföldkőnek nevezte a projektet. Kiemelte: a korszerűsítés lehetővé teszi, hogy a vállalat hatékonyabban használja fel a feldolgozott kőolajat, miközben erősíti az INA regionális beszállítói szerepét és hozzájárul a gazdasági növekedéshez a rijekai térségben. Hozzátette: a vállalat több megújulóenergia-projektet is indított, és az év végére a finomító területén épülhet meg Horvátország első kereskedelmi zöldhidrogén-termelő üzeme.

Molnár József, a Mol Group vezérigazgatója arról beszélt: a beruházás új fejezetet nyit az INA finomítási tevékenységében. Hangsúlyozta: a következő időszak célja a magas termelékenység biztosítása és az, hogy a rijekai létesítmény Európa egyik leghatékonyabb finomítójává váljon. Az eseményen támogatási megállapodást is aláírtak egy zöldhidrogén-termelő és -elosztó üzem létrehozásáról. A több mint 60 millió eurós beruházás részeként egy 10 megawattos elektrolizáló és egy 11 megawattos naperőmű épül. A projektet a horvát Nemzeti Helyreállítási és Ellenállóképességi Terv keretében legfeljebb 15 millió euróval támogatják.

Advertisement

A rijekai finomító a horvát piac mellett több közép- és délkelet-európai ország üzemanyag-ellátásában is szerepet játszik. A projekt méretét jelzi, hogy az új egységek építéséhez több mint 10 ezer tonna acélt és mintegy 60 ezer köbméter betont használtak fel. Az új egység évente 750 ezer tonna vákuum-maradék feldolgozására képes, és lehetővé teszi a petrolkoksz előállítását is. A beruházás részeként új kikötői infrastruktúra, 20 ezer tonna kapacitású kokszsiló, valamint óránként 450 tonna kapacitású zárt kokszszállító rendszer épült ki a finomító és a kikötő között. A kivitelezésben több mint 10 500 munkavállaló és mintegy 80 alvállalkozó vett részt, a teljes munkamennyiség meghaladta a 8,9 millió munkaórát. A fejlesztés részeként új energetikai infrastruktúra is épült, köztük egy 110/35 kV-os villamosenergia-alállomás és mintegy 5 kilométer hosszú nagyfeszültségű vezeték, amelyek a finomító működésének megbízhatóságát és energiahatékonyságát javítják.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák