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
Intelligensebb villamosenergia-hálózat épül
Új transzformátor alállomást adott át az E.ON Szombathelyen.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Új, nagyfeszültségű transzformátor-alállomást, valamint a hozzá kapcsolódó hálózatfejlesztési beruházásokat adott át az E.ON Hungária Csoport szerdán Szombathelyen – írja az alternativenergia.hu. A 7,5 milliárd forint értékű fejlesztés a város és a környező ipari területek növekvő villamosenergia-igényeinek hosszú távú kiszolgálását segíti. Az új szombathelyi alállomás a 132 kilovoltos nagyfeszültségű hálózatból érkező villamos energiát 22 kilovoltos, illetve 11 kilovoltos középfeszültségre alakítja át, ahonnan az elosztóhálózaton keresztül jut el a fogyasztókhoz, a megépült két transzformátor együttes kapacitása 80 megavolt-amper (MVA). A létesítmény működtetéséhez kétrendszerű nagyfeszültségű távvezetéket, nagyfeszültségű összekötő kábelvezetéket, valamint középfeszültségű földkábelt is kiépítettek. Pethő Gergely, az E.ON Észak-dunántúli Áramhálózati Zrt. vezérigazgatója az átadóünnepségen elmondta: Szombathelyen és térségében az ipari beruházások, valamint a lakossági igények bővülése egyre nagyobb elvárásokat támaszt villamosenergia-hálózattal szemben. Ezzel párhuzamosan a megújulóenergia-termelés is dinamikusan növekszik, Vas megyében például a háztartási kiserőművek száma az elmúlt öt évben például megnégyszereződött.
“Mindez nagy kihívások elé állít bennünket, a hálózatnak egyszerre kell megfelelnie a növekvő ügyféligényeknek, a megújuló energia befogadásának és a megbízható energiaellátásnak” – mutatott rá a vezérigazgató. Pethő Gergely elmondta, hogy a beruházás a Danube InGrid magyar-szlovák intelligens hálózatfejlesztési program tizenkettedik, egyben utolsó alállomás-fejlesztése. A jövő évben hivatalosan lezáruló program több mint 110 milliárd forintnak megfelelő összegből gazdálkodott. Az E.ON által Magyarországon megvalósított fejlesztés tervezett értéke 46 milliárd forint.
A magyarországi beruházásokhoz 16 milliárd forint, a szlovákiai fejlesztésekhez 23 milliárd forint támogatást biztosít az Európai Unió Hálózatfinanszírozási Eszköze (CEF), a fejlesztések további részét a részt vevő vállalatok saját forrásból finanszírozzák. A program E.ON észak-dunántúli szolgáltatási területén 110 ezer ügyfél biztonságos energiaellátásához járul hozzá, az alállomások fejlesztésén túl 135 kilométernyi nagyfeszültségű hálózatot korszerűsítettek, 48 kilométernyi optikai hálózatot építettek ki, illetve 10 kilométernyi középfeszültségű hálózatot építettek át madárvédelmi okokból, valamint jelentős digitalizációs beruházásokat is végrehajtottak – sorolta a vezérigazgató.
Hozzáfűzte: fejlesztések eredményeként a hálózat kapacitása bővült, működése is intelligensebbé, jobban irányíthatóvá vált. A korszerű mérő- és érzékelő berendezések, valamint az automatizált rendszerek lehetővé teszik, hogy gyorsabban reagáljanak a változó hálózati viszonyokra és hatékonyan használják ki a rendelkezésükre álló infrastruktúrát. Horváth Attila, Szombathely alpolgármestere az átadóünnepségen kijelentette: a beruházás eredményeit a szombathelyiek a hétköznapokban tapasztalják majd meg, és akkor mondható sikeresnek a fejlesztés, ha “észre sem veszik” annak működését.
Az alpolgármester hangsúlyozta, Szombathely fejlődő város, a fejlődéshez pedig megfelelő infrastruktúrára van szükségük. A korszerű hálózat reményei szerint képes lesz kiszolgálni a növekvő igényeket, ami további fejlesztések előtt is megnyitja az utat. Kreiter Eszter, a Magyar Nemzeti Múzeum régészeti intézetének szakmai főigazgató-helyettese arról számolt be, hogy a kivitelezés előtt zajló régészeti kutatás során 400 régészeti emléket azonosítottak a helyszínen, köztük vaskori temetkezések nyomait, római kori épületmaradványokat és egy különleges ezüstérmekincset. Csapláros Andrea, a Savaria Múzeum igazgatója bejelentette: terveik szerint a megtalált régészeti leleteket időszakos kiállítás keretében mutatják be a nagyközönségnek.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaTovábbra is Magyarország az orosz vezetékes földgáz legnagyobb uniós importőre
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaKatasztrófa sújtotta övezetté nyilvánítják az áradásokkal érintett spanyol településeket
-
Zöldinfó2 nap telt el a létrehozás óta
Hidrogénnel töltenék meg a jövő energiahálózatait: fontos teszt indul Romániában
-
Zöld Közlekedés6 nap telt el a létrehozás ótaVisszaszorul a benzin és a dízel, előretörnek az elektromos autók Európában
-
Zöld Energia6 nap telt el a létrehozás ótaNem sütött tisztán a nap a napelemes pályázatok felett
