Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
Kapcsolódó cikkek
A napelemek élete nem könnyű, hiszen igen változatos időjárási körülményekkel kell megküzdeniük, amelyek adott esetben hatékonyságukat is csökkenthetik, élettartamukat pedig megrövidíthetik.
Lea Nienhaus, a Floridai Állami Egyetem kémikusa csapatával a perovszkitoknál próbálta felmérni azokat a folyamatokat, amelyek növelhetik a napelemek hatékonyságát, illetve a cellák ellenállóságát – számol be a Phys.org. Úgy tűnik, hogy a kémiai összetétel kisebb változtatásai komolyan befolyásolhatják a stabilitást. A perovszkitok csoportjába olyan kristályszerkezetű anyagok tartoznak, melyeknek felhasználásával először 2006-ban hoztak létre fotovoltaikus cellákat. Ezek hatékonysága 3 százalék körül mozgott, 2020-ra viszont már a 25 százalékot is sikerült elérni. Bár a perovszkit napelemeknek még rengeteget kell fejlődniük, a jövőben komoly szerep hárulhat rájuk az energiatermelésben.
Nienhaus szerint az egyik legfontosabb kérdés az, hogy miként növelhetjük az ilyen panelek stabilitását valós, nem laboratóriumi körülmények között. „Azon perovszkitok, amelyek nem romlanak gyorsan, értékes eszközök lehetnek ahhoz, hogy több energiát nyerhessünk ki a napelemekből” – emelte ki a szakértő.
A perovszkitokra – keménységük ellenére – gyakran hivatkoznak lágy anyagként, mivel a bennük lévő halogenidek vagy kationok szabadon tudnak áramolni a rácsszerkezeten keresztül. A probléma az, hogy ez a jelenség roncsolhatja magát az anyagot.
Az új tanulmányban a szakértők azt vizsgálták, hogy a hőmérséklet és a fény növelése miként befolyásolja a perovszkitok teljesítményét. Mint kiderült, a cézium hozzáadása a réteghez növeli a stabilitást, a rubídium viszont ellenkező hatást vált ki.
Az adatokból megállapítható, hogy a kation megválasztásától függően kétféleképpen romolhat a perovszkit állapota. Az eredmények azt is felfedték, hogy a kevésbé stabil anyagkeverékek esetében a teljesítmény csökkenése összhangban van az ólom-bromid / jodid vegyületek szintjének, illetve az elektron-proton interakciók növekedésével.
Ezen megállapítások mind kulcsfontosságúak lehetnek a napelemek létrehozásakor. A kutatók bíznak benne, hogy tanulmányuk segíthet a technológia fejlődésében és a jövő napelemeinek megtervezésében.
