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

Természetközeli élőhelyek helyreállítása kezdődött az Őrségben

Négy helyszínen újulnak meg patak menti területek, kaszálók és vizes élőhelyek az Őrségi Nemzeti Parkban.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Az Őrségi Nemzeti Park Igazgatóság 535 millió forint támogatást nyert a KEHOP Plusz programban, amelyből vizes élőhelyek, kaszálók és patak menti területek újulnak meg  -írja az alternativenergia.hu. A projekt célja a biológiai sokféleség védelme és az élőhelyek éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodásának erősítése – közölte az Agrárminisztérium (AM) közleménye szerint a tárca természetvédelemért felelős államtitkára a projekt nyitórendezvényén, Őriszentpéteren. Rácz András kiemelte, hogy a KEHOP Plusz program keretében a 10 nemzeti park igazgatóságnál összesen 59 projekt indul el, amelyek éveken keresztül javítják majd Magyarország természeti környezetének állapotát. Az 59 beruházás összértéke 41,1 milliárd forint, és közel 100 ezer hektárt érint a beavatkozás, legyen szó élőhely-rekonstrukcióról, infrastruktúra-fejlesztésről vagy természetvédelmi szemléletformálásról. Az Őrségi Nemzeti Park Igazgatóság hét projektje 4,3 milliárd forint támogatásban részesül, melyek együttesen több mint 1100 hektáron javítják a természeti értékek megőrzésének feltételeit. A most kezdődő, 128 hektárt érintő beruházás négy helyszínen valósul meg. Ezek közül kiemelkedik a Kerca-patak természetes mederalakulatainak helyreállítása, ahol a víz kis- és középvizes időszakban újra a természetes mederbe kerülhet, valamint a Gyöngyös-patak mentén kialakuló lassú áramlású, sekély vizű élőhelyek rekonstrukciója, amelyek eddig hiányoztak a térség ökológiai palettájáról – írták.

Az államtitkár a közlemény szerint úgy fogalmazott, hogy az élőhely-rekonstrukciók nem csupán ökológiai, hanem gazdasági és társadalmi szempontból is kiemelten fontosak. A természetvédelmi beruházásokkal együtt fejlődik az ökoturizmus, erősödik a környezeti nevelés, és nő a helyi közösségek természeti értékek iránti elkötelezettsége is. Rácz András kiemelte: a természetvédelem nemcsak értékmegőrzés, hanem közösségépítő és gazdaságélénkítő eszköz is lehet, különösen olyan térségekben, ahol a természet közelsége a legnagyobb kincs. Ezért a kormány továbbra is támogatja a nemzeti park igazgatóságok munkáját, hogy a jövő generációi is megismerhessék Magyarország kiemelkedő természeti örökségét – olvasható a közleményben.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák