Kapcsolatfelvétel

Zöldinfó

Szinte láthatatlan napelemes cellát hoztak létre

Létrehozva:

|

Az eszközt létrehozó japán szakértők szerint a cella potenciálisan 79 százalékos átlátszóságot is elérhet.

A japán Tóhokui Egyetem kutatói indium-ón-oxid és volfrám-diszulfid segítségével egy szinte teljesen áttetsző fotovoltaikus cellát hoztak létre – számol be a PV Magazine. Előbbi anyagot az átlátszó elektróda, utóbbit pedig a fotovoltaikus réteg kialakításához használták fel. Az eszköz egy Schottky-határ típusú napelemes cella, az ilyen rendszerekben a töltésleválasztáshoz szükséges sávot egy fém és egy félvezető között elhelyezett interfész biztosítja. A javasolt eszközben és ideális sávszerkezetben az egyik elektróda és a félvezető kilépési munkája közti különbség választja el egymástól a fotogenerált elektron-lyuk párokat. A volfrám-diszulfid az átmenetifém-dikalkogenidek csoportjába tartozik. A szakértők úgy gondolják, hogy ezek az anyagok ideálisak szinte teljesen áttetsző fotovoltaikus cellák megalkotására. A napelem kidolgozásakor a szakértők arra törekedtek, hogy elkerüljék az interfész szennyeződéseit, ezek ugyanis közvetett módon befolyásolhatják az eszköz nyitott áramköri feszültségét.

Az indium-ón-oxid-volfrám-diszulfid csatlakozó úgy hozták létre, hogy indium-ón-oxidot fújtak egy kvarc hordozóra, majd az egyrétegű volfrám-diszulfidot kémiai gőzfázisú leválasztással vitték fel. Az átlátszó elektródák kilépési munkáját egy vékony fémréteggel szabályozzák oly módon, hogy az átlátszóságot közben ne áldozzák fel.

Advertisement

A kutatók szerint fejlesztésük a normál indium-ón-oxid elektródákat használó cellához képest ezerszeres hatékonyságot ért el. A csapat megállapította, hogy a napelem nagy méretű előállításával nem képesek növelni az összteljesítményt. A szakértők úgy vélik, hogy a cellával akár 79 százalékos áttetszőséget is elérhetnek. Bár az új fejlesztés gyakorlati alkalmazása nem tűnik reális forgatókönyvnek, az eredmények így is hozzájárulhatnak az átmenetifém-dikalkogenideken alapuló, közel áttetsző napelemek fejlesztéséhez. A kutatók abban bíznak, hogy ezek az eszközök idővel az iparban is megjelenhetnek.

Advertisement

Zöld Energia

Olcsó és hatékony megoldás a homokkal tárolt napenergia a főzésben?

A napenergiás eszközben 80 perc alatt 16 kilogramm rizst lehet megfőzni.

Létrehozva:

|

Szerző:

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

Ghánai szakértők olyan napelemes gőzfőzőt fejlesztettek ki, amelyhez homokalapú hőtároló tartozik – írja az alternativenergia.hu. A szakértők szerint a homokban rejlő potenciált még nem vizsgálták széles körben, dacára a hőstabilitásnak és az alacsony költségnek. A meglévő tanulmányokban elsősorban diódákat, fűtőelemeket vagy indukciós rendszereket használtak hőforrásként, a homokban tárolt hő felhasználását csak korlátozott mértékben vizsgálták.

A tesztelt berendezés 20 fotovoltaikus modulból áll, amelyek maximális teljesítménye 580 W, hatékonysága pedig 22,65 százalék. A modulok egy struktúrára vannak felszerelve 10 fokos dőlésszöggel dél felé és 0 fokos azimutszöggel. A termelt villamos energia a hőtároló rendszerbe kerül, ez két komponensből áll: egy kőbányai homokkal töltött lágyacél tartályból, illetve egy, ebbe beágyazott egyenáramú ellenállásos fűtőelemből.

A homokréteg felett egy 10 kilogramm vizet tartalmazó víztartály található, amely gőzt termel a főzőtérben lévő ételek melegítéséhez. A főzőtér magassága 143, hossza 150, szélessége 57,5 centiméter, míg a hőakkumulátor méretei 15-ször 65,5-szer 44 centiméter.

Advertisement

A tesztelést egy, a ghánai Kumasi városában található középiskolában végezték, a forralás 2024. október 21. és 24. között, minden nap 10:00 és 15:00 óra között zajlott. A főzési kísérleteket 2024. november 5. és 7. között tartották, a használt műszerek között volt egy napsugárzásmérő, egy infravörös hőmérsékletmérő, egy voltmérő, egy ampermérő és egy hőkamera.

Az eredmények alapján a főzőkamra hőmérséklete 105–110 Celsius-fokra emelkedett, ami elegendő volt 16 kilogramm rizs 80 perc alatt, 16 kilogramm bab 140 perc alatt és 32 kilogramm banán 85 perc alatt történő megfőzéséhez. A berendezés 38,9 százalékos hőhatékonyságot ért el, ami hasonló körülmények között körülbelül 12–14 százalékkal meghaladja a szintén napenergiás gőzrendszerek, a Scheffler-tányérok teljesítményét. A homokalapú eszköz 13–15 MJ energiát tárolt, ami 400–900 W/m² változó napsugárzás mellett is 4–6 óra megbízható főzési időt biztosított.

Advertisement

A további elemzések alapján a megtérülési idő 4,5 év, a 20 éves teljes költség pedig a hagyományos biomassza-tűzhelyekénél 47 százalékkal alacsonyabb. Az éves kibocsátáscsökkentés 5312,22 kilogramm szén-dioxid, 11,1 kilogramm nitrogénoxid és 7,05 kilogramm PM2,5 finom részecske volt.

Advertisement
Tovább olvasom

Ezeket olvassák