Kategóriák Tech

A napelemek hatékonyságán is javít a koffein

A los angelesi Kalifornia Egyetem és a kínai Solargiga Energy kutatói felfedezték, hogy a koffein hatékonyabbá teszi a hagyományos napelemek egyik biztató alternatíváját. Az eredmények hatására végre piacképes lehet ez a jelenleginél lényegesen olcsóbb technológia.

A koffein ötlete egy a kutatók közötti viccből indult ki, ‘hogyha a reggeli kávé megnöveli a mi teljesítményünket, akkor mi a helyzet a perovszkites napelemekkel?’

Amíg ez egyszerű megjegyzés volt csupán, addig a kutatócsapat felismerte, hogy a koffein egy alkaloid vegyület, ami rendelkezik olyan molekuláris struktúrákkal, melyek hatással lehetnek a perovszkit elő anyagaira – kiemelten a fényt összegyűjtő felső rétegre. Már korábbi kutatások is igyekeztek különböző vegyületek segítségével megemelni a perovszkit rétegnek a hatásfokát és stabilitását, viszont eddig csak moderált sikerekkel jártak.

Amikor a kutatók felismerték, hogy a felvetett ötlet még sem annyira őrült mint elsőre hangzott, félretették a kávéjukat és jobban belemerültek a lehetőségbe. A kísérleteik során ötven napelem perovszkit rétegébe tettek különböző mennyiségben koffeint és infravörös spektroszkópiával vizsgálták, hogy a koffein milyen mértékben integrálódik az anyagba.

További vizsgálatok során arra is fény derült, hogy a koffein nem csak a perovszkittel, hanem az anyagban lévő ólom ionokkal is kölcsönhatásba lép, melynek következtében a cellák hatásfoka 17 százalékról 20 százalék felé emelkedett és ezt a teljesítményt magas hőmérséklet mellett is jobban fenn tudták tartani – ami alapján a cellák valószínűleg kevésbé bomlanak le a hőmérséklet hatására.

Az eredmények a kutatókat is meglepték, többek között azért is, mivel a legelső kísérleteknél már véletlenül az egyik legjobb hatásfokú összetételt választották ki.

Amíg a koffein lényeges előrelépést jelent a perovszkites napelemek hatásfokában, addig a kutatók szerint a hagyományos napelemeknél nem várnak hasonló eredményeket – mivel a koffein a perovszkit anyagaival reagál.

A perovszkites napelemek már jelenleg is olcsóbbak és rugalmasabbak a hagyományos fajtáknál, amíg a gyártásuk is lényegesen egyszerűbb. A kutatók szerint az elmúlt évek fejlesztései és a mostani felfedezés figyelembe vételével már közel lehet a perovszkites napelemek tömeggyártásba kerülésének ideje.

Az elkövetkező időszakban a kutatócsapat behatóbban is meg akarja majd vizsgálnia  koffein integrációját, hogy esetleg a vegyület módosításával még tovább javítsák a cellák tulajdonságait.

Forrás: cell.com

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Az intenzív agyi aktivitás miatt álmosodunk el

Egy új zebrahalakon végzett kutatás szerint a nap során végzett agyi aktivitás intenzitása és nem pedig az ébren töltött idő…

2019-09-19 4:34 du.

Idegek és izmok hajtotta hibrid biorobotot fejlesztettek ki

Kutatók olyan puha robotokat fejlesztettek ki, melyek fénnyel irányított neuromuszkuláris szövetek segítségével mozognak. A projekt még 2014-ben indult, amikor is…

2019-09-19 4:25 du.

Új cetfajt fedeztek fel a japán Hokaido partvidékén

A japán és az amerikai Nemzeti Természettudományi Múzeum, a Hokaido Egyetem és az Iwate Egyetem közreműködésével új csőröscet fajt fedeztek…

2019-09-09 2:16 du.

Egy új technológiával veszteség nélkül raktározhatók és szabadíthatók fel a hullámok

A fény- és a hanghullámok a mai technológiában az energia- és jelátvitel alapjait képezik. Azonban eddig nem rendelkeztünk olyan módszerrel,…

2019-09-09 2:13 du.

Egy új kémiai reaktorral üzemanyaggá alakítható a levegőben lévő széndioxid

A Rice Egyetem tudósai egy új katalizátor reaktort fejlesztettek ki, aminek segítségével újrahasznosíthatóak a hangyasav előállítása során felszabaduló üvegházhatást okozó…

2019-09-09 2:08 du.

Az ősi óceánok oxigénszintjének csökkenése vezetett a rejtélyes tömeges kihaláshoz

420 millió évvel ezelőtt - a szilur földtörténeti időszakban - egy hatalmas tömeges kihalás zajlott, ami a tengeri állatok 23…

2019-09-05 8:26 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.