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

Támogatással segítik az erdők klímaalkalmazkodását Magyarországon

Új pályázati felhívás jelent meg 29 milliárd forintos keretösszeggel az erdőgazdálkodók számára – mondta Mocz András.

Létrehozva:

|

Szerző:

Még nem késő pályázni a 2,5 millió forintos állami energiatároló támogatásra! Kattintson ide! (x)

A helyettes államtitkár kiemelte, a KAP keretében megjelent, “Versenyképes erdőgazdálkodást szolgáló beruházások támogatása” című felhívásban négy célterületre pályázhatnak a magán erdőgazdálkodók és az állami erdészeti társaságok – ismertette az alternativenergia.hu. Az erdőgazdálkodási alaptevékenységből és az erdőgazdálkodásból származó termékek hozzáadott értékének fejlesztése, a hatékonyság javításához szükséges digitalizációs beruházások mellett az erdészeti szaporítóanyag-előállítás fejlesztése is elszámolható. A kérelmeket május 7-től lehet benyújtani – tette hozzá. Zöldvagyonunk legjelentősebb eleme, a több mint 2 millió hektár magyar erdő érintett a klímaváltozásban. Az erdészeti ágazat egyik legfontosabb feladata, hogy a modern technológia és az erdészeti tudomány eredményeinek felhasználásával operatív klímaadaptációs megoldásokat dolgozzon ki – húzta alá.

A tavalyi évben megalakult Erdészeti Klímaadaptációs Fórum is ezt hivatott szolgálni. Nyolc szakmai munkacsoportjának egyike az erdészeti szaporítóanyagokkal foglalkozik, és a folyamatos kutatások mentén irányt mutat a termelőknek – írták. Mocz András hangsúlyozta, fontos, hogy olyan őshonos szaporítóanyagokat termeljünk, amelyek a klímaváltozáshoz alkalmazkodva a magyar erdőkben felhasználhatók és a jövő erdeit biztosítják a következő generációk számára. Erre már számos, határokon átnyúló együttműködés és kísérlet is zajlik, például déli származású, nem invazív szaporítóanyagokkal.

A legtöbb esetben van lehetőség az erdők alkalmazkodóképességének javítására. Kulcsfontosságú lehet az erdők természetességi állapotának helyreállítása, vagy olyan faállományok kialakítása, amelyek a megváltozott klimatikus viszonyok mellett várhatóan nem pusztulnak ki és képesek az erdei életközösségek életfeltételeit fenntartani – tette hozzá a helyettes államtitkár. Az Interreg Magyarország-Szlovákia Programban megvalósuló projekt keretében a projektpartnerek a klímához már adaptálódott őshonos fafajok magjából, modern technológiával burkolt gyökérzetű facsemetéket nevelnek, és országszerte több helyszínen kísérletet indítanak növekedésük nyomon követésére – áll a közleményben.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák