Kategóriák Tech

Megoldást találtak a napelemek egyik alapvető hibájára

40 év után a Manchester Egyetem kutatói kiderítették mi is áll a napelemek egyik alapvető hibája mögött.

A napelemek jelenleg a fogyasztók számára a legelérhetőbb módja a megújuló energiaforrásra való áttérésnek. Azonban a legtöbb napelem 80 százalékos veszteséggel üzemel – 1 kW napfényből csupán 200 W elektromos áram keletkezik.

Most az egyetem által vezetett nemzetközi közreműködés megoldást talált az alapvető hibára, ami korlátozza a teljesítményt és a cellák degradálódásában is szerepet játszik. A probléma már több mint 40 éve ismert és több mint 270 tudományos írás született róla. Ennek ellenére nem találtak rá eddig megoldást.

Az új kutatásban egy eddig ismeretlen anyaghibát találtak, ami korlátozza a szilícium alapú cellák teljesítményét. Ez a hiba felelős többek között azért is, hogy egy napelem a beüzemeléskor még 20 százalékos hatásfokkal képes termelni, azonban mindössze egy óra alatt 18 százalékra esik.

Ha kontextusba helyezzük ezt a kieső termelést, akkor globális méretben az megfelelne az Egyesült Királyság 15 atomerőművének össztermelésével. Ez a kiesés továbbá azt is jelenti, hogy a hiányt más, a legtöbb esetben kevésbé környezetbarát módszerekkel kell pótolni.

A szakterületeken átívelő csúcstechnológiás berendezésekkel és módszerekkel végzett kísérleti és elméleti kutatás végre választ adhat a Fény Indukálta Degradáció néven elhíresült jelenségre. A megoldást pedig a cellák előállításához használt szilícium anyaghibái jelenthetik, melyek kimutatására eddig nem volt lehetőség.

A cella működése során a napfény hatására megváltozik az anyag töltése, az új felfedezés szerint ez a változás pedig olyan “csapdák” kialakulásához vezet, melyek részlegesen megakadályozzák az elektronok folyását. Ez hatással van a teljesítményre is és ezáltal a hatásfokra is.

A kutatók szerint az anyaghiba miatt megjelenő csapdák mennyisége egybevágott a más módszerekkel előállított hosszabb élettartamra tervezet napelemek teljesítményének alakulásával. Továbbá egy sötét környezetben végzett hevítéssel együtt járó folyamattal képesek voltak megszüntetni a csapdákat, visszaállítva a kezdeti teljesítményt.

A kutatók szerint mindez azt jelenti, hogy most már a mérnökök kezében van a probléma megoldásának a kulcsa és már csak rajtuk múlik, hogy a tömeg gyártott cellákba mikor sikerül integrálni.

Forrás: aip.scitation.org

Megosztás

Legutóbbi tartalom

A majmok gondolkodása rugalmasabb lehet mint az embereké

A Georgia Állami Egyetem új kutatása szerint, amikor arról van szó, hogy új hatékonyabb megoldásokat keresünk egy probléma megoldására, akkor…

2019-11-16

Sikeres volt az első szupravezető szélturbina tesztje

Sikerrel zárult az első szupravezető rotorral ellátott szélturbina tesztje. A 3,6 megawattos előállítására képes turbinát az EcoSwing tervezte és gyártotta…

2019-11-16

Megfejtették a fotoszintézist irányító fehérje szerkezetének titkát

A kutatóknak sikerült megfejteniük a fotoszintézisben kulcsfontosságú szerepet betöltő egyik vegyület felépítését. Szakértők szerint ezzel megnyílhat a lehetőség a folyamat…

2019-11-16

Már ereket is sikerült nyomtatni a mesterséges bőrbe

A Rensselaer Politechnikai Egyetem kutatói kifejlesztettek egy módszert, amivel lehetségessé válik a teljesen élő bőr 3D nyomtatása véredényekkel kiegészítve. A…

2019-11-08

A kávé a felére csökkentheti a májrák kialakulásának kockázatát

A Queen's University tudósai felfedezték, hogy a kávét fogyasztók körében lényegesen alacsonyabb a májrák leggyakoribb fajtájában (HCC) szenvedők száma. A…

2019-11-08

Mágneses mezővel szétválasztható ragasztót fejlesztettek ki

A Sussex Egyetem kutatói kifejlesztettek egy ragasztót, aminek ragadását a mágneses mező segítségével meg lehet szüntetni. A csapat szerint így…

2019-11-07

Ez a weboldal cookie-kat használ.

Elolvasom