Kategóriék 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

Disqus Comments Loading...
Megosztás
Írta:
arsratio

Legutóbbi tartalom

Mégsem tűnik lehetetlen feladatnak információt kinyerni egy feketelyukból

A fizikusok egy 7 kvantumbites kvantumszámítógép segítségével egy szimulációt készítettek arról, hogy az információ, hogyan 'oszlana szét' egy feketelyuk belsejében.…

2019-03-17 5:39 du.

Ultrahanggal kezeltek gyulladást és anyagcsere problémákat

A General Electric és a Feinstein Orvostudományi Kutatóintézetének csapata egy új, forradalmi módszert mutatott be, amivel ultrahang segítségével képesek non-invazív…

2019-03-17 5:20 du.

Egy új tanulmány szerint az USA-nak jót tett a múltban történt bevándorlás

Egy új tanulmány szerint magasabb bérek, alacsonyabb szegénység és alacsonyabb munkanélküliségi ráta jellemzi azokat az egyesült államokbeli megyéket, amelyeket a…

2019-03-16 7:49 du.

Jégben megőrzött mamut sejtjeit sikerült először újraaktiválni

Egy japán kutatócsapat egerek sejtjei közé helyezte egy 28000 évvel ezelőtt elhunyt mamut sejtjeit és sikerült aktivitást kiváltaniuk belőlük. Azonban…

2019-03-16 7:43 du.

A felejtés nehezebb, mint az emlékezés

A Texas Egyetem új kutatása szerint a felejtés nagyobb mentális erőfeszítést vesz igénybe mint az emlékezés. A tanulmány szerint, ha…

2019-03-16 7:38 du.

Rendkívül fontos szerepe van a nitrogén fixáló fáknak az erdők egészségében

Egy új tanulmány szerint a vörös éger (Alnus rubra) fáknak fontos szerepe lehet az erdei ökoszisztéma egészségében azáltal, hogy képesek felszabadítani az…

2019-03-13 11:15 du.

Ez a weboldal cookie-kat használ.