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

Az ösztrogénnek is szerepe lehet az autizmusban

A kutatók kapcsolatot találtak a méhben való magas ösztrogénnek való kitettség és az autizmus kialakulásának valószínűsége között. Az új felfedezés…

2019-08-12 2:55 du.

Egy kvantum mikrofonnal képesek voltak megszámolni a hang részecskéit

A Stanford Egyetem fizikusai kifejlesztettek egy "kvantum mikrofont", ami annyira érzékeny, hogy képes fonononként - a hangot alkotó részecskék -…

2019-08-12 2:50 du.

Az afrikai füst látja el tápanyaggal az Amazonasz-esőerdőt és az óceánokat

A Miami Egyetem kutatói rájöttek, hogy az afrikai tüzek füstje viheti el az Amazonasz-esőerdő, Trópusi Atlanti-óceán és a déli óceánok…

2019-08-04 7:31 du.

Öregebb lehet a Hold, mint eddig gondolták

A Köln Egyetem Geológiai és Ásványtani Intézetének kutatói egy új tanulmányban megállapították, hogy a Hold megközelítőleg a Naprendszer keletkezése után…

2019-08-02 11:16 de.

Neurokognitív alapja lehet a szabad akaratnak

A filozófusok és a teológusok is évszázadok óta merengenek azon; hogy valóban létezhet-e szabad akarat? Ez idő alatt a szabad…

2019-08-02 11:01 de.

Még a profi matematikusok egy részén is kifogott egy egyszerű kivonás

A matematikai gondolkodásra sokan úgy tekintenek mint az elvont gondolkodás csúcsa. Azonban tényleg képesek vagyunk teljesen elvonatkoztatni a külvilágról szerzett…

2019-07-29 8:01 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.