Zöld Energia
Új napelemes rekord született
Az amerikai Energiaügyi Minisztérium Nemzeti Megújuló Energia Laboratóriumának (NREL) csapata rekorder napelemes cellát hozott létre – számol be a TechXplore.
Az eszköz standard, 1 napos megvilágítási körülmények között 39,5 százalékos teljesítményt ért el, ez minden cellatípus között csúcsnak számít. Myles Steiner, a NREL munkatársa szerint fejlesztésük hatékonyabb és egyszerűbb kialakítású, ráadásul számos új alkalmazási móddal kecsegtet, a cellát például felhasználhatják erősen területkorlátozott helyeken. A kísérletben földi körülmények között 39,5, az űrbeli alkalmazás modellezése mellett pedig 34,2 százalékos hatékonyságot értek el. Az előző rekord is az NREL-hez köthető, azt 2020-ban állították fel 39,2 százalékkal. A legújabb napelemes cellák közül több az IMM (inverted metamorphic multijunction, fordított metamorf többátmenetes) technológián alapul, amelyet az NREL fejlesztett ki. Az új, hármas átmenetű IMM eszköz abba a hivatalos táblázatba is bekerült, ahol a legjobban teljesítő kísérleti napelemes eszközöket mutatják be.
Az utóbbi időkben a szakértők sokat vizsgálták az úgynevezett kvantumkút cellákat, amelyek sok nagyon vékony réteget használnak a rendszer tulajdonságainak módosításához. A csapat most egy ilyen eszközt hozott létre, amelyet egy három átmenetből álló szerkezetbe illesztettek. Minden egyes átmenet a napsugárzás más-más spektrumát képes befogni és hasznosítani, a különböző átmenetek alapanyagát több évtizednyi kutatás eredményeinek tükrében határozták meg. A csapat III-V anyagokat használt fel, a megnevezés a periódusos rendszerben elfoglalt helyre utal. A kvantumkutakat a középső, gallium-arzenidből álló átmenetben helyezték el, így szabályozva a tiltott sávot, azaz a sávszerkezet azon tartományát, amelyben az elektronok tiltottak. Ennek köszönhetően nőtt az elnyelhető sugárzás mennyisége.
A III-V cellákról már korábban kiderült, hogy igen hatékonyak, gyártásuk azonban meglehetősen drága. A technológiát eddig többek között műholdaknál, drónoknál és más szűk piaccal rendelkező termékeknél használták. Az NREL-nél azon fáradoznak, hogy az előállítási költség mérséklésével szélesíthessék az alkalmazás területét.
Zöld Energia
Itt az öngyógyító napelem
A Solestial napelemes cellái tíz éven át keringtek az űrben egy teszt során.
A francia Alternatívenergia- és Atomenergia-ügyi Bizottság (CEA) megerősítette, hogy az arizonai székhelyű Solestial kifejezetten űri körülményekre gyártott fotovoltaikus cellái képesek a sugárzás okozta károsodások helyreállítására – számol be a PV Magazine. A tesztek alátámasztották, hogy a szilíciumcellák a sugárzás miatti károkat napfényben, 90 Celsius-fokos hőmérsékleten hatékonyan állítják helyre.
Az anyagtudományban az utólagos hőkezelés lényege, hogy lassú hűtéssel kezelik az anyag belső feszültségeit. A Solestial szilícium napelemcelláinak nyitott áramköri feszültsége mindössze 4 százalékkal csökkent, miután tíz évig alacsony Föld körüli pályán voltak kitéve a sugárzásnak. Az automatikus hőkezelés 90 Celsius-fokon zajlott, a vállalat szerint 20 mikron vastagságú cellái több mint 20 százalékos hatékonyságot mutattak.
A cégnél úgy vélik, a tesztek bizonyították az öngyógyító napelemek megvalósíthatóságát a sugárzás okozta degradáció jelentős csökkentése mellett. Ez különösen fontos szempont az űrbe telepített napelemek esetében, amelyeket komoly behatás ér, és amelyeknél hosszú távú működésre van szükség. A Solestial szerint a technológia komoly előnye, hogy szilíciumalapú, míg sok más, az űrben használt napelem gyakran ritkább vagy drágább anyagokból készül.
„A szilíciumban a sugárzás okozta károsodások kezelése magas, például 200 és 250 Celsius-fok közötti hőmérsékleten egyszerűen elvégezhető, de ez nem hasznos az űrben történő alkalmazáskor, hiszen ilyen hőmérsékletet ritkán vagy egyáltalán nem tapasztalni ebben a környezetben” – mondta Romain Cariou, a CEA szakértője. Mint hozzátette, a Solestial cellái a sugárzáshoz köthető károsodást az űrben lévő napelemek normál üzemi hőmérsékletén is képesek gyógyítani, ilyen technológia jelenleg nem érhető el a piacon.
„Várjuk az elkövetkező hónapokban a CEA-val közösen elvégzett további vizsgálatokat, hogy még alacsonyabb hőmérsékleten validáljuk az eredményeket” – nyilatkozta Stanislau Herasimenka, a Solestial vezérigazgatója. „Izgatottan várjuk, hogy megmutathassuk az űriparnak a Solestial ultravékony szilícium napelemeinek és burkolatainak számtalan előnyét” – tette hozzá.
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaWMO: ötven év alatt több mint kétmillióan haltak meg a szélsőséges időjárási, éghajlati és vízzel kapcsolatos katasztrófákban
-
Zöld Energia1 hét telt el a létrehozás ótaElegáns napelemes cserepet mutattak be
-
Zöldinfó6 nap telt el a létrehozás ótaTerepmotorosok veszélyeztetik a természetvédelmi területeket Erdély több megyéjében
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaÁder János: az alapvető erőforrásokkal bánunk a legfelelőtlenebb módon
-
Zöldinfó1 hét telt el a létrehozás ótaÁrcsökkentésre készül több mint 150 német energiaszolgáltató