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
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.