Zöldinfó

Magyar kutatóknak köszönhetően lesznek még hatékonyabbak a napelemek

Létrehozva:

1 hónap telt el a létrehozás óta

2022-08-18

Szerző:

Hell

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.

0 Ft-os villanyszámla napelem rendszerrel. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

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

Mennyit spórolhatok a ház hőszigetelésével?

Létrehozva:

59 perc telt el a létrehozás óta

2022-10-01

Szerző:

Hell

A rezsiszabályok módosítása óta rengeteg háztartás próbálja visszavenni fogyasztását, az egyik legnépszerűbb módszer a belső hőszigetelés.

Tényleg megéri a beruházás? Ennek járt utána a Pénzcentrum. Egy átlagos hazai családi házban a falakon keresztül akár 30-40, a nyílászárókon 15-20, a padlón keresztül pedig 10-15 százaléknyi hő szökhet el. Éppen ezért megfelelő szigetelés hiányában gyakorlatilag az utcát fűti az ember. Mindenekelőtt érdemes tisztában lenni vele, hogy a hazai vállalatok jelenleg igen leterheltek, az alapanyagok és a kivitelezés ára pedig folyamatosan nő. Emiatt sokan kapkodnak, csak részben végzik el a felújítást, ami problémás lehet. Amennyiben valaki a belső hőszigetelés mellett dönt, alaposan át kell gondolnia a beruházást, hiszen az épületek határoló szerkezetei egy rendkívül összetett rendszert alkotnak.

A hőszigetelés komoly előnyökkel jár, fontos azonban, hogy jó szakembert és rendszert válasszunk. A Pénzcentrum iparági információi szerint a többség azt a nézetet vallja, hogy a szigetelésnek alapvetően kívül kell lennie, emellett fontos, hogy a hibák elkerülése érdekében ne egyedül vágjunk bele a munkába.

0 Ft-os villanyszámla napelem rendszerrel. Kalkuláljon itt ingyenesen! (x)

„A belső oldalt (azaz a meleg felületet) csak akkor érdemes szigetelnünk, ha tényleg nagyon muszáj. De akkor is csak abban az esetben, ha előtte szakértő elvégezte a páratechnikai és a műszaki ellenőrzést” – mondta Lestyán Mária építészmérnök, a Rockwool fejlesztési és alkalmazástechnikai vezetője a lapnak. Egy fal belső leszigetelésével a lakást megóvjuk a hidegtől, de a falszerkezetet nem, a külső szerkezeti fal ugyanis lényegesen hidegebbé válik, ami növeli a penészedés esélyét.

A szakértő szerint belső szigetelésnél a pincefödémet vagy a padlást mi is leszigetelhetjük a hideg oldal felől. „Ez sok esetben hasznos is lehet, hiszen a kádárkockák esetében például a padlásfödémen keresztül akár 30 százalékos is lehet a hőveszteség. Azonban a szobák esetében már jóval óvatosabbnak kell lenni: a belső oldalon hőhidak alakulhatnak ki, amik penészedéshez vezethetnek” – mondta Lestyán Mária.

A legtöbb esetben a falszerkezetek belső szigetelése miatt, folyamatos használat mellett a falak hőtároló képességét-tömegét szinte teljesen elveszítjük. A fűtés lekapcsolásakor így egy hideg külső szerkezettel rendelkező épület gyorsabban fog elkezdeni hűlni, mint melegebb külső szerkezetek esetén. Ha ezek ellenére is mindenképpen a szobák belső szigetelését választjuk, akkor Lestyán Mária szerint a legjobb az, ha azokat a helyiségeket szigeteltetjük, amelyeket telente nem fűtünk. A hőszigetelés finanszírozására több lehetőség is adott, megvalósíthatjuk önerőből, banki hitelből, állami támogatásból vagy akár ezek kombinációjából. Az év végéig elérhető otthonfelújítási program keretében például akár a beruházás árának 50 százalékát is visszakaphatják a gyermeket nevelő családok.

Tovább olvasom