Kapcsolatfelvétel

Zöld Energia

Napelem cellákat használnának szívritmusszabályzókhoz

Létrehozva:

|

A Chicago-i Egyetem kutatói olyan különleges, egyrétegű napelem cellát fejlesztettek ki, amely felhasználható kevésbé invazív orvosi eszközök áramellátásához.

A Chicago-i Egyetem tudósai új módszert fedeztek fel a napelem cellák előállítására, így ezek parányi fényforrásokkal kombinálhatók szívritmusszabályzók és más orvosi eszközök áramellátásának biztosítására. Aleksander Prominski, a Nature Materials, című kiadványban megjelent tanulmány vezető szerzője a Chicago-i Egyetem laboratóriumának vegyésze, Bozhi Tian; ez a labor arra szakosodott, hogy módokat dolgozzon ki a biológiai szövetek és a mesterséges anyagok, például vezetékek összekapcsolására, az agy jeleinek modulálása és orvosi implantátumok felületének kialakítása céljából. Ebben a tanulmányban a Chicago-i Egyetem tudósai új módot fedeztek fel az egyrétegű napelem cella gyártásához, és a felső rétegekbe lyukak maratására, hogy porózussá tegyék, írta az mnnsz.hu.

A napelem cellák rendszerint két rétegből, szilícium és egy másik anyag kombinációjából készülnek, de a Chicago-i Egyetem csapata megállapította, hogy tiszta szilíciumból is képesek napelem cellát előállítani, ha az egyetlen réteget porózussá teszik. Az eredmény egy puha, szivacsos napelem cella, amelynek átmérője öt mikron alatti lehet. A lyukacsos cellának több előnye is van a hagyományos cellák gyártásának módozataival szemben, gazdaságosabbá teszi a gyártási folyamatot, ugyanakkor megőrzés a végtermék hatásosságát.

Advertisement

„Percek alatt el lehet készíteni ezeket, és a folyamat nem igényel magas hőmérsékletet és mérgező gázokat” – monda Prominski. „A mérést elvégezve valóban kiemelkedő fényáramot találtunk – az előző kivitelhez képest két nagyságrenddel magasabbat” – tette hozzá Jiuyun Shi, a tanulmány társszerzője. A kutatókat érdeklő egyik terület olyan eszközök létrehozása, amelyek fénnyel működtethetők. Amikor az emberi testben működnek, ezek a fotoelektrokémiai cellák néven ismert eszközök a testbe beépített apró optikai szál segítségével működtethetők. A csapat által kifejlesztett napelem cella párosítható egy optikai szállal, ami olyan vékony is lehet, mint egy emberi hajszál, ami jelentős mértékben csökkentheti az implantátum méretét.

Az orvosi eljárások között szerepel a szívritmusszabályozás is, valamint az idegek stimulálását szolgáló alkalmazások. Minden összetevő készülhet biológiailag lebomló anyagból, ami alkalmazhatóvá teheti ezeket rövid távú eljárásokhoz, például a szív ritmuszavarainak kezelésére is. Az egyedi kialakítás alkalmazható a megújuló energia területén is. Mivel a cellák folyadékban működnek legjobban, az egyetem kutatói arra számítanak, hogy mesterséges falevél vagy szolár üzemanyag alkalmazásokban lehet majd felhasználni ezeket.

Advertisement

A csapat a Chicago-i Orvosi Egyetem kardiológus kutatóival azon dolgozik, hogy továbbfejlesszék és végül emberek esetén is felhasználják a technológiát. Együttműködnek a Chicago-i Egyetem vállalkozásokat és innovációt segítő Polsky Központjával is (University of Chicago Polsky Center for Entrepreneurship and Innovation) a felfedezés üzleti útra terelése kapcsán.

Advertisement

Zöld Energia

Téli mítosz dől meg: hidegben akár hatékonyabbak is lehetnek a napelemek

A téli napelem-teljesítményt nem a havazás mértéke, hanem a tudatos rendszerkialakítás és a modern technológia határozza meg.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Sokan gondolják úgy, hogy a téli időszak – különösen a havazás – gyakorlatilag lenullázza a napelemek teljesítményét. A tapasztalatok és a korszerű műszaki megoldások azonban mást mutatnak: megfelelő tervezéssel és technológiával a naperőművek hóval borított környezetben is képesek érdemi energiatermelésre. A Green Cloud szakértői szerint a kulcs nem egyetlen trükkben, hanem a részletek tudatos összehangolásában rejlik, írja az alternativenergia.hu. A napelemek termelése jelentős havazás idején sem áll le automatikusan. Fix tartószerkezetes rendszereknél valóban előfordulhat, hogy a hó ideiglenesen megül a panelek felületén, ami átmeneti teljesítménycsökkenést okoz. Ugyanakkor a megfelelően megválasztott, jellemzően 30–35 fokos dőlésszög, valamint a déli tájolás segíti a hó természetes lecsúszását és gyors olvadását – emeli ki a Green Cloud.

Még látványosabb eredmény érhető el a korszerű, trackeres rendszereknél. A Solar Markt csoport szihalmi és hódmezővásárhelyi erőműveiben alkalmazott technológia lehetővé teszi, hogy a panelek akár 55 fokos szögben is elforduljanak. Ennek köszönhetően a hó gyakorlatilag „lerázódik” a felületről. A bifacial, azaz kétoldalú panelek további előnyt jelentenek: a hóról visszaverődő fény a panelek hátoldalán is termelést indít el, ami hőhatással jár, így – az extrém hideg kivételével – minimálisra csökkenti a kiesést.

A hideg kifejezetten kedvez a napelemeknek

Advertisement

Bár a napelemek névleges üzemi hőmérséklete körülbelül 25 Celsius-fok, a modern panelek akár mínusz 40 fokig is üzembiztosan működnek. Sőt, hideg időben a hatásfokuk javulhat is: az alacsonyabb elektromos ellenállás miatt a teljesítmény 5–10 százalékkal nőhet. A Green Cloud szerint ezért a téli energiatermelés sikerét nem a hó mennyisége határozza meg, hanem

– a tudatos tervezés,

Advertisement

– a korszerű technológia,

– és az optimálisan kialakított rendszer.

Advertisement

A megfelelő dőlésszög, a tracker technológia és a bifacial panelek alkalmazása ma már nem elméleti előny, hanem számszerűsíthető, éves szinten is mérhető többlettermelést jelent.

Mi a helyzet, ha nem csúszik le a hó?

Advertisement

A Világgazdaság korábban összefoglalta, mit tehetnek a napelemesek akkor, ha a hó nem távozik magától a panelek felületéről – például a nem megfelelő dőlésszög miatt. Ilyenkor felmerülhet a kézi tisztítás, amely azonban nem mindig gazdaságos, és akár károsíthatja is a paneleket. Összességében a tapasztalatok azt mutatják, hogy az a néhány napos termeléskiesés, amíg hó borítja a rendszert, éves szinten elenyésző. Ezért az egyedi eseteket leszámítva gyakran jobb döntés békén hagyni a havat, és a rendszer természetes működésére bízni a megoldást.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák