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
Az erdők klímavédelmi szerepe megelőzi a gazdasági érdekeket
Az erdők klímavédelmi funkciója vált elsődlegessé.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet az Ön rendszere! Ingyenes kalkulálás itt (x)
Az erdők klímavédelmi funkciója vált elsődlegessé az erdőgazdálkodásban – jelentette ki az élő környezetért felelős miniszter Nyíregyházán, az Országos Erdészeti Egyesület 156. Vándorgyűlésén – írja az alternativenergia.hu. Gajdos László úgy fogalmazott, a klímaváltozás miatt új prioritásokra van szükség, a természetvédelmi és ökológiai szempontok megelőzik a gazdasági érdekeket. Hozzátette: a biodiverzitás növelése a klímaváltozás kihívásaira adott egyik legfontosabb válasz. A tárcavezető kiemelte, az erdőgazdálkodás megújítását az erdészekkel együtt kívánják végrehajtani. Mint mondta, az nem valósítható meg egyik napról a másikra, és nincs minden erdőre alkalmazható egységes megoldás. A miniszter partnerséget ajánlott az Országos Erdészeti Egyesületnek és a magyar erdésztársadalomnak. Hangsúlyozta, ha a társadalom azt várja el az erdőgazdálkodóktól, hogy több vizet tartsanak meg az erdőkben, növeljék a biológiai sokféleséget és szélesebb körben alkalmazzanak természetközeli módszereket, akkor ehhez megfelelő szabályozási, finanszírozási és szakmai feltételeket is biztosítani kell.
Gajdos László felidézte, a magyar erdészet története mindig a társadalmi igények és a természeti erőforrások közötti egyensúly megteremtéséről szólt. Hangsúlyozta, hogy korábban a faanyag biztosítása, a kopár területek fásítása vagy a háborúk után az erdők helyreállítása állt a középpontban, napjainkban azonban a klímaváltozás miatt új szemléletre van szükség. Kiss László, az Országos Erdészeti Egyesület elnöke köszöntőjében kiemelte, a 160 éves szakmai szervezet másfél évszázada szolgálja a magyar erdőket, miközben az erdészeknek napjainkban a klímaváltozás jelentette kihívásokra is választ kell adniuk.
Elmondta, Magyarország erdőterülete az elmúlt száz évben csaknem megkétszereződött, ma már meghaladja a kétmillió hektárt, ugyanakkor az erdők által nyújtott ökoszisztéma-szolgáltatások értéke a gazdasági mutatókban nem jelenik meg. Hozzátette, egy friss kutatás szerint a magyar erdők évente mintegy ezer milliárd forint értékű szolgáltatást nyújtanak a szénmegkötés, a víz- és levegőminőség javítása, a biodiverzitás fenntartása és az emberi egészség megőrzése révén. Hangsúlyozta, olyan, a helyi adottságokhoz alkalmazkodó erdőgazdálkodásra van szükség, amely egyszerre szolgálja a klímavédelmet, a vízmegtartást, a biodiverzitás megőrzését és a fenntartható faanyag-termelést.
Kiss László jelezte, az Országos Erdészeti Egyesület részt vett a civil klímatörvény-javaslat kidolgozásában, amely az erdőket az ország egyik legfontosabb természetes szénelnyelőjeként kezeli. Fábián Attila, a Soproni Egyetem rektora hangsúlyozta, hogy az erdő nem csupán kitermelhető nyersanyag, hanem nemzeti érték és generációkon átívelő örökség. A fenntartható erdőgazdálkodás Magyarországon működő gyakorlat, az országban a korábbiaknál kevesebb fát termelnek ki. Az erdészet és a természetvédelem nem egymással szemben álló terület, hanem közös céljuk az erdők hosszú távú megőrzése. Hidas Tibor, a Nyírerdő Zrt. vezérigazgatója a rendezvény házigazdájaként arról beszélt, hogy az állami erdőgazdaságok egyszerre szolgálják az erdőket és a társadalmat, miközben a klímaváltozás, az új kártevők és az állami feladatok egyre összetettebb kihívásokat jelentenek számukra. Közölte, a vándorgyűlés szakmai programjai során a résztvevők az alföldi, ezen belül a nyírségi erdőgazdálkodás sajátosságaival, valamint az akácgazdálkodás gyakorlatával is megismerkedhetnek.
Kovács Ferenc (Fidesz-KDNP), Nyíregyháza polgármestere köszöntőjében kiemelte, a város és a Nyírerdő Zrt. hosszú évek óta együttműködik a település erdeinek kezelésében és fejlesztésében. Jelezte, egyik közös projektjük legfontosabb célja az, hogy a klímaváltozás és a talajvízszint csökkenése mellett is hosszú távon biztosítható legyen a nyírségi erdők fennmaradása.
-
Zöldinfó4 nap telt el a létrehozás ótaMilliárdos beruházásokkal gyorsítaná az EU a tiszta energiára való átállást
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaMegszelídített vadállatnak minősítették a nílusi krokodilokat Izraelben
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaÜzemanyag-tartalékok: a Mol cáfolja, hogy ellátási kockázat fenyegetne
-
Zöldinfó5 nap telt el a létrehozás ótaKiszáradó folyók, fogyó ivóvíz: egyre súlyosabb a vízhiány Magyarországon
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaKritikus a helyzet a földeken: a kukorica és a napraforgó is megsínyli az aszályt
