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

Fontos mérföldkőhöz érkezett a tiszabői ivóvízprojekt

Javul az ivóvíz minősége Tiszabőn, ahol a kedden induló projekt mintegy kétezer-háromszáz ember számára biztosít majd egészséges ivóvizet.

Létrehozva:

|

Szerző:

Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)

A projekt során új korszerű vízkezelő technológiát telepítenek, 520 méter elavult vezetékszakaszt cserélnek, felújítanak 8 tolózáraknát, valamint 16 kilométer vezetékhálózat-szakaszt tisztítanak és fertőtlenítenek a szakemberek – sorolta. Emellett 14 napelemet telepítenek – tudatta az alternativenergia.hu. A fejlesztés eredményeként a mangántartalom várhatóan 81 százalékkal csökken, az energiafelhasználás pedig 11 százalékkal mérséklődik – számolt be. A helyettes államtitkár elmondta: az Ivóvízminőség javítása Tiszabőn elnevezésű projekt a Svájci-Magyar Együttműködési Program második időszakának egy kiemelten fontos fejlesztése. A projekt egy olyan partnerség újabb mérföldköve, amely Svájc és Magyarország között immár hosszú évek óta stabil, szakmailag kiváló és a közösségek számára kézzelfogható eredményeket hoz – tette hozzá.

A kormány célja olyan víziközmű-rendszerek működtetése, amelyek biztonságosak és fenntarthatóak, energiahatékonyak, ahol a hálózati vízveszteség minimális és minden közösség számára ugyanolyan minőségű szolgáltatást biztosítanak, mint bárhol az országban – közölte. A most induló projekt szerves része annak az országos ivóvízminőség-javító programnak amelyet az Energiaügyi Minisztérium és a víziközmű szolgáltatók közösen valósítanak meg – tette hozzá.

Szólt arról, hogy a Tiszamenti Regionális Vízművek Zrt. nemcsak a térség egyik legnagyobb munkáltatója, hanem ma már az ország egyik meghatározó víziközmű szolgáltatója, több mint 780 ezer felhasználóval és 53 millió köbméter kitermelt ivóvízzel évente. A vállalat 115 éves szakmai örökségre épít. Ez a beruházás is bizonyítja, hogy a TRV Zrt. a vezetők és az ott dolgozó mintegy 1900 munkavállaló munkájának köszönhetően elkötelezett egy korszerű és fenntartható vízellátás megvalósítása mellett – fűzte hozzá.

Advertisement

Tiszabőn a vízminőség javítása nem csupán környezetvédelmi kérdés, hanem életminőségi, egészségügyi és társadalmi ügy is egyben. “A jó minőségű ivóvíz mindannyiunk alapvető joga” – fogalmazott. Winkler Tamás, a TRV Zrt. vezérigazgatója elmondta: a társaság 5 megyében, 259 településen, mintegy 780 ezer embernek biztosítja az egészséges ivóvizet. Ez a projekt Tiszabő és a térség lakói számára hosszú távon fogja biztosítani az egészséges ivóvizet és a környezettudatos üzemeltetést.

Alexander Renggli, a Svájci Államszövetség magyarországi nagykövete többek között arról beszélt, hogy a Svájci Alap tevőlegesen hozzájárul a partnerországok, köztük Magyarország fenntartható fejlődéséhez. F. Kovács Sándor fideszes országgyűlési képviselő elmondta: Tiszabő hátrányos helyzetű település nagyon sok gyermekkel, fiatallal és elmaradt infrastruktúrával. Erre a beruházásra – és még továbbiakra is – nagy szüksége van a településen élőknek.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák