Zöld Energia

Mióta fejlesztik a napelemes technológiát?

Elképesztő fejlődésen esett át a napelemes technológia közel 200 éves története során.

Létrehozva:

1 év telt el a létrehozás óta

2022-12-23

Szerző:

Hell

Napjainkban a napelemek egyre több területet hódítanak meg, már hazánkban is megannyi helyen találkozhatunk velük. Az ember azt hinné, hogy a technológia modern, és csak a fosszilis energiahordozók elleni küzdelem vitte rá a kutatókat az eszközök fejlesztésre, pedig a fotoelektromos vizsgálatok már a 19. században megindultak. A fotoelektromos hatást 1839-ben fedezte fel az akkor mindössze 19 éves Edmond Becquerel.

Napelemes rendszerek elérhető áron. Kalkuláljon itt ingyenesen (x)

A francia szakértő eredményét csak később, Albert Einstein révén ismerték fel, a legendás fizikus 1922-ben a fényelektromos jelenség tanulmányozásáért kapta meg a fizikai Nobel-díjat. Meglepő lehet, de az első napelemes panel is a 19. században született: 1883-ban Charles Fritts egy vékony szelénréteget rendkívül vékony aranyréteggel vont be, a hatékonyság mindössze nagyjából 1 százalék volt.

A napelemes korszak igazán 1950-ben kezdődött el a Bell Laboratóriumnak köszönhetően. Az intézmény volt az, amely a fotovoltaikus technológiára koncentrálva elsőként használt szilíciumot a cellák megalkotásához. A fordulat Daryl Chapin, Calvin Fuller és Gerald Pearson nevéhez köthető, a megközelítéssel már 4 százalékos hatékonyságot is elértek. Noha a technológia még sokáig túl drága maradt az átlagfogyasztók számára, az amerikai kormány észrevette a lehetőségeket, az 1960-as és 1970-es években ezért rengeteg forrást fordítottak a fejlesztésre. A gyártási módszerek alakulásának, az egyre jobb hatékonyságnak és az újabb megközelítéseknek köszönhetően a 2000-es évektől kezdődően újabb forradalom kezdődött: mára a napelemek egyre több háztartás számára jelentenek megfizethető alternatívát. A panelek átlagos ára 2010 és 2020 között elképesztő arányban, 90 százalékkal csökkent.

A fotovoltaikus területben pedig még rengeteg lehetőség rejlik, a hatékonyságot például – elméletileg legalábbis – még sokat tudnák fejleszteni. Az egyik ígéretes irány az úgynevezett perovszkit használata, ezen anyagnak köszönhetően a jövőben sokkal olcsóbban lehet majd még hatékonyabb napelemeket készíteni.

Kapcsolódó tartalom:napelem napelemek napenergia

Zöld Energia

Új típusú energiatárolót dolgoztak ki

A spanyol kutatók egyelőre egy prototípust hoztak létre az új technológia segítségével.

Létrehozva:

7 nap telt el a létrehozás óta

2024-04-25

Szerző:

Vanessza

Spanyol kutatók olyan új hőenergia-tároló rendszert (TES) terveztek, amely termoelektromos hőszivattyút (TEHP) használ az áram hővé történő átalakításához – számol be a PV Magazine. A hőszivattyút a változó vezetőképességű hőcsövek alternatívájaként használják.

Az újszerű kialakítás négy fő komponenst tartalmaz, nevezetesen egy termoelektromos hőszivattyúrendszert, egy elektromos ellenállást, egy TES-ciklust, valamint egy nyílt hurkot, amelyben a levegő a hőátadó közeg. A rendszer levegőjét a termoelektromos hőszivattyú melegíti fel, amely termoelektromos modulokat használ, kiegészítve az elektromos ellenállással.

A berendezés termoelektromos része hat TEHP-blokkból épül fel. Az első három egyfokozatú termoelektromos hőszivattyú (OTEHP) konfigurációt alkalmaz, mindegyik egy-egy TEM-et használ, mindkét oldalon egy-egy hőcserélővel. A következő három blokk kétfokozatú hőelektromos hőszivattyú (TTEHP), piramis alakú konfigurációval. Ennek a köztes hőcserélőnek a kialakítása egy nagyhatékonyságú, négy hőcsőből álló rendszert használ, amelyben munkafolyadékként víz van. A hőátadás az első fokozatból a második fokozatba ezeken a csöveken keresztül, a víz halmazállapot-változása révén történik.

A kutatók egy rendszerprototípust is létrehoztak, amelyen 45 forgatókönyvet teszteltek különböző feszültségekkel, bemeneti hőmérsékletekkel, illetve és légáramlási sebességekkel. A feszültségek 4, 6, 8 vagy 10 volt, a bemeneti hőmérséklet 120, 160 vagy 200 Celsius-fok, a légáramlási sebesség pedig 13, 18 vagy 23 köbméter per óra volt, utóbbi esetén 655,5 wattnyi hőt termeltek 1,35 COP mellett.

A kifejlesztett TEHP-rendszer integrálása egy elektromos ellenálláson alapuló hőenergiatároló rendszer töltési folyamatába 15, illetve 30 százalékkal növeli az energiaátalakítás hatékonyságát 120 és 200 Celsius-fok közötti energiatárolási hőmérséklet esetén. A javasolt rendszerkonfiguráció 135 Celsius-fokon 112,6 százalékos hatásfokot érhet el. A csapat következő céljai között szerepel, hogy a rendszer viselkedését változó hidegforrás-hőmérséklet esetén is teszteljék.

Tovább olvasom