Zöldinfó
Szinte láthatatlan napelemes cellát hoztak létre
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.
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.
Zöld Energia
Lehet a jövő energiája egy több forrásra épülő, intelligensen vezérelt mikrohálózat?
A technológia a működési költség mellett a kibocsátást is csökkentheti.
Töltse ki a napelem-kalkulátort, és tudja meg, mennyibe kerülhet Önnek! Ingyenes kalkulálás itt (x)
A kínai Guangdong Power Grid vállalat szakemberei olyan megoldást javasolnak, amelyben a napelemeket kis moduláris atomreaktorokba integrálják – írja az alternativenergia.hu. A csapat szerint a fókusz korábban vagy a megújuló energiaforrások által dominált mikrohálózatok működésén, vagy a nukleáris alapú energiarendszereken volt. Az új megközelítés holisztikus hibrid energiagazdálkodási keretrendszert jelent. A kutatás újdonsága a fotovoltaikus és a kis moduláris reaktorok általi termelés együttes optimalizálásában rejlik, amelyhez egy robusztus, a bizonytalanságokat figyelembe vevő terhelés-elosztási mechanizmus párosul. A javasolt rendszerben a napelemek és a moduláris reaktorok egymást kiegészítő, míg a generátor és az akkumulátor további energiaforrásokat biztosítanak. A hidrogént elektrolizátorok állítják elő a többletidőszakokban, és későbbi felhasználásra tárolják, a rendszer agya pedig az energiagazdálkodási rendszer (EMS), amely döntéseket hoz a valós idejű adatok alapján. A szakértők esettanulmányként egy rendszert szimuláltak, amelyhez egy 100 MW-os hibrid mikrohálózat tartozott. A létesítmény egyrészt egy átlagos igénybevételű, 85 MW-os ipari terhelést szolgál ki, amely akár napi 25 százalékot is elérő csúcsigény-ingadozásokkal bírt; másrészt kiszolgált egy átlagos terhelésű, 15 MW-os lakossági igénybevételi komponenst, amelynek csúcs-átlag aránya 1,6 volt.
A rendszer beépített fotovoltaikus kapacitása 40 MW, a napsugárzási adatok egyéves időjárási információkból származtak. A napenergia-változékonyságot normális eloszlással modellezték. A rendszerhez egy 20 MWh-s lítium-ion akkumulátor, valamint egy maximum 15 tonna kapacitású hidrogéntároló egység is tartozott.
Az elemzés alapján egyéves működés során a javasolt optimalizációs keretrendszer átlagosan körülbelül 18,7 százalékkal csökkentette a működés költségét, miközben a szén-dioxid-kibocsátás 37,1 százalékkal mérséklődött. A különféle rezilienciamutatók eközben 98 százalék fölé emelkedtek.
A szakértők szerint a rövid távú akkumulátoros és a hosszú távú hidrogén alapú tárolás összehangolása napi és szezonális szinten is képes kezelni az energiában fellépő egyensúlyproblémákat.
-
Zöld Közlekedés1 hét telt el a létrehozás ótaElektromos járművek: most éri meg igazán váltani
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaFöld alá kerültek a kábelek: időjárásállóbbá vált a helyi villamosenergia-hálózat
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaAz EKR akár 150 ezer lakóingatlan korszerűsítését teszi lehetővé 2027-ig
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaZöldül a távfűtés: 2026-ban tovább bővül a lakossági támogatási program
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaBiztonságosabb, megfizethetőbb és tisztább energia minden európainak
