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

Kiemelt fajvédelmi program indul a kácsi patakcsiga és a fekete bödöncsiga megőrzésére

Megkezdődött Magyarország legértékesebb vízicsiga-élőhelyének fejlesztése.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Mintegy 610 millió forint európai uniós forrásból indul el az a fejlesztés, amely jelentősen javítja a világon kizárólag Kácson előforduló kácsi patakcsiga természetes élőhelyének állapotát – írja az alternativenergia.hu. Tállai András, az agrártárca parlamenti államtitkára, aki egyben a térség országgyűlési képviselője felidézte Kács gazdag múltját, amely már a honfoglalás idején – a krónikák szerint Örs vezér révén – is szerepet kapott, és fontos része hazánk korai történetének. A bencés szerzetesek az 1200-as években monostort építettek a településen, valamint ők hozták létre a kácsi fürdőt, Magyarország legrégebbi fürdőjét, amely 1931-ben ünnepelte fennállásának 500 éves jubileumát – írták.

Jelentős előrelépésnek nevezte, hogy a volt fürdő területe a Bükki Nemzeti Park Igazgatóság tulajdonába kerülhetett, ahol felfedezték az ország legértékesebb vízicsiga-élőhelyét. Ez a most induló fejlesztés nemcsak a ritka fajok megőrzését szolgálja, hanem Kács település fellendülését is elősegíti – tették hozzá. “A fokozottan védett fekete bödöncsiga kácsi élőhelyének védelme, hosszú távú megőrzésének megalapozása” elnevezésű KEHOP Plusz átfogó célja a források és a patak medrében felhalmozódott iszapborítás csökkentése és iszapbemosódás bekövetkeztének megakadályozása – emelte ki Rácz András.

Kifejtette, hogy Kács hidrológiai, hidrogeológiai szempontból is kiemelkedő jelentőségű területe ad otthont a hideg- és langyos forrásokból táplálkozó Kácsi-patak egyedülálló csigafaunájának. A patak langyos vizű ágában él az egyedülálló kácsi patakcsiga mellett a fokozottan védett fekete bödöncsiga, amely ősei már a pleisztocén idején jelen voltak a mai Kárpát-medence területén. A faj a mainál melegebb klíma utáni jégkorszakokat a bővízű, állandóan langyos forrásokban élte túl. A településen kívül csupán két osztrák és egy szlovén előfordulása van a világon, élőhelyének megőrzése ezért kiemelt feladat, csakúgy, mint a védett, bennszülött tornai patakcsiga és a fekete bödöncsiga egy jellegzetes kísérőfaja, a szintén védett folyamcsiga is – áll a közleményben.

Advertisement

A 2028. december 31-ig tartó programnak köszönhetően a területen a hordalékfogó műtárgyat és a hordalékfogó rácsot is felújítják, mely segít megelőzni a meder feliszapolódásához vezető korábbi havária helyzeteket. A csatorna aljának tisztításával helyreáll az élőhely egy részének iszapmentes állapota. A volt kácsi fürdő épülete egy langyos vizű forrás, a Tükör-forrás fölé épült. A felújítás során megvalósul a létesítmény alatt futó alagút falának stabilizálása és az iszap eltávolítása is. Az ingatlan területén található kisebb romos, balesetveszélyes épület bontására, valamint a terület bemutathatóságának megalapozására, továbbá a Tükör-forrást magába foglaló épület ajtóinak zárhatóvá tételére, az épület lekerítésére is sor kerül. A felújítás során felszámolják az inváziós strucctoll-süllőhínár-állományt is – tudatta az AM. A természetvédelmi fejlesztéseket csak a helyiek egyetértésével lehet sikeresen megvalósítani, ezért elengedhetetlen a helyi közösségek bevonása – zárta beszédét Rácz András a közlemény szerint.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák