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

Hó és szél okoz káoszt Erdélyben: közlekedési fennakadások és tömeges áramszünetek

Erdélyben fennakadást okozott a közlekedésben, energiaellátásban a hirtelen lehullt nagy mennyiségű hó.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Erdélyben fennakadást okozott a közlekedésben és az energiaellátásban a szombat virradóra lehullt nagy mennyiségű hó – írja az alternativenergia.hu. Több megyében utakat kellett lezárni az útestre kidőlt fák miatt, és több ezer háztartásban szünetel a villanyáramellátás. Fehér megyében szombatra virradóra 42 ezer fogyasztó maradt villanyáram nélkül a havazás nyomán. Az energiaellátás hiányában mintegy nyolcezer háztartásban a vízellátást biztosító szivattyúk sem működnek – közölte a katasztrófavédelmi felügyelőség (ISU). A dél-erdélyi megyében több megyei út is járhatatlanná vált, miután fák dőltek az úttestre. Kidőlt fák miatt riasztották a tűzoltókat Gyulafehérváron is, míg több településen a hó súlya alatt leszakadt vezetékek okoztak problémát. Több mint hétezer fogyasztó maradt villanyáram nélkül Hargita megyében, Szováta és Korond térségében is az erős szél és nagy mennyiségű hó miatt. Gyergyószentmiklós és a Gyilkos-tó között a tűzoltók közbelépésére volt szükség, miután az úttestre kidőlt fák akadályozták a közlekedést.

Brassó megyében Predeal és Barcarozsnyó (Rasnov) között szünetelt a forgalom az úttestre lehullt nagy mennyiségű hó miatt. Maros megyében több mint 60 település közel 14 ezer fogyasztója maradt villanyáram nélkül. Kidőlt fák miatt riasztották a katasztrófavédelmi egységeket Marosvásárhelyen, Segesváron és Dicsőszentmártonban (Tarnaveni) is. Máramaros megyében szombatra virradóra több mint ezer tonna csúszásgátló anyagot szórtak szét az utakon – közölte a prefektúra szóvivője, Dan Buca.

A megyében télies körülmények között zajlik a közlekedés, több, kevésbé forgalmas megyei utat lezártak a hatóságok. A hegyekben a hótakaró vastagsága 30 centiméterhez közelít. A román meteorológiai szolgálat (ANM) előrejelzése szerint a télies időjárás hétfő estig folytatódik, ez idő alatt havazásra, ónos esőre, hóviharra kell számítani. A hegyvidéken a hóréteg vastagsága a félmétert, Erdély és Máramaros egyéb részein a 15 centimétert is elérheti.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák