Kategóriák Tech

Jöhetnek az olcsó és rugalmas napelemek

Egyre nagyobb népszerűségnek örvendenek – legalábbis a kutatók körében – a perovszkit alapú napelemek. A technológia legnagyobb előnyei, hogy egy egyszerű, olcsó és rugalmas napelemet kínál, amit rengeteg különböző környezetben is lehet használni, amíg az elmúlt években a technológiát visszatartó alacsony hatásfokon is sokat tudtak javítani – mára megközelítve a hagyományos szilícium alapú napelemeket.

Azonban egy fontos probléma még eddig megválaszolatlan maradt; hogyan tudnak olyan perovszkit napelemeket készíteni, amelyek egy pár hónapnál tovább bírják.

Most a Georgia Technológiai Intézet, a Kalifornia Egyetem és az MIT új felfedezése tovább javít az eszközök teljesítményén, amivel már versenyképesebbek lehetnek masszívabb szilícium alapú társaikkal.

Most a áttörést a perovszkithez alkáli fémekkel való elegyítése hozta. A technológiának az alacsony ára miatt kiemelt jelentősége lehet olyan alkalmazási területeken, amiknél a napelemek élettartama nem bír kiemelt jelentőséggel. Azonban az anyagról még viszonylag keveset tudunk – így a kutatásával a remények szerint még tovább javítható a hatásfok.

Az elmúlt években az anyaghoz jódot, brómot és ólmot adtak a teljesítmény és a stabilitás növeléséhez, amíg később a perovszkitben lévő szerves molekulákat céziumra és rubídiumra cserélték. Azonban a hozzáadott anyagok hatásmechanizmusa csak kevésbé volt ismert.

Most, hogy többet tudjanak meg az anyagról a kutatók nano méretekben nagy intenzitású röntgen sugarakkal hajtottak végre vizsgálatokat, aminek köszönhetően meg tudták állapítani, hogy az anyag különböző alkotóelemei milyen szerepet is játszanak a kívánt tulajdonságok hatásfokának javításában.

Az eredmények szerint a cézium és a rubídium hozzáadásával egységesebb vált az anyag szerkezete, ami elengedhetetlen a minél nagyobb hatásfok elérésében, viszont maguk a hozzáadott fémek ezzel szemben rendezetlenül csoportosultak – amivel inaktív zónákat alkottak a napelemek felszínén.

Az a felfedezés meglepte a kutatókat, mivel a korábbi kutatások alapján arra számítottak, hogy az ilyen inaktív “halott” zónák jelenléte teljesen ellehetetleníti a napelemek működését vagy jobb esetben is lényegesen lecsökkenti a létrehozott áramot és feszültséget.

Ennek ellenére a perovszkit alapú napelemeknél, amíg a halott zónák nem tették tönkre a teljesítményt, addig kis mértékben viszont hatással voltak rá. Ez azt jelenti, hogy az anyag sokkal ellenállóbb lehet a hagyományos szilícium napelemekkel szemben – fizikai sérülések miatt nem megy teljesen tönkre – és a teljesítményén is van mit javítani a fémek eloszlatásának optimalizálásával.

Az eredmények a felfedezések mellett a perovszkit alapú napelemek anyagáról is rengeteg alapvető dolgot árulnak el, ami segítheti a jövőbeli optimalizációs próbálkozásokat és a remények szerint elhoznak majd egy olyan napelem technológiát, ami végre tényleg olcsóbb energiát termel mint a nem megújuló energiaforrások.

Forrás: science.sciencemag.org

Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

A brokkoliban lévő vegyület segíthet a rák elleni küzdelemben

Igaz lehet a népi bölcsesség, a brokkoli tényleg jót tesz nekünk. Már korábban is tudni lehetett, hogy a brokkoli és…

2019-05-23 8:22 du.

A Hold keletkezésével került víz a Földre

A Föld a Naprendszerben egyedülálló módon az egyetlen olyan égitest, amelyen nagy mennyiségű víz van és egy viszonylag nagy méretű…

2019-05-23 8:15 du.

Fényre cserélhetik az elektromosságot az adathordozókban

Elektromosság helyett fény impulzusokon alapuló szupergyors adatfeldolgozási eljárást fejlesztettek ki kutatók. A találmányban mágnesek felelnek a számítógép adatainak elraktározásáért, melyek…

2019-05-23 7:53 du.

Az eredmények megismételhetősége nem mindig jelenti azt, hogy valójában igazak

A reprodukálható tudományos eredmények nem mindig igazak és a valóban igazi eredmények nem mindig reprodukálhatóak. Legalábbis erre jutott a Idaho…

2019-05-22 7:34 du.

Több bokorlakó énekesmadárral jobban lehetne védekezni a poloskainvázió ellen

Ha sokkal több bokorlakó énekesmadár - mint a barátposzáta, a kis poszáta, a fülemüle vagy a vörösbegy - élne például…

2019-05-21 8:46 du.

A “hangyahidak” inspirálta rendszer megjavítja az áramkörök hibáit

A szociális rovar kolóniák rendkívül összetett módon képesek ön rendeződni; például két ág között a hangyák egymásba kapaszkodnak, hogy élő…

2019-05-21 8:37 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.