A hőt alakítják árammá az új fejlesztésű napelemek

Olyan új fotovoltaikus cellákat fejlesztettek ki, melyek a fel nem használt energia 99 százalékát visszaverik. A szakértők szerint a technológia egy hőtároló rendszerrel kombinálva tovább csökkentheti a megújuló energia használatának árát.

A Massachusettsi Műszaki Egyetem (MIT) csapata szerint az általuk létrehozott rendszert egy már ismert, informálisan „nap a dobozban” néven emlegetett hőtároló technológiával együttesen alkalmazhatják. A korábbi fejlesztés képes hőenergiát elraktározni, melyet aztán árammá alakíthatnak. Maga a „nap” egy olvadt szilíciumot tartalmazó tartály, ez a rendszer legolcsóbb eleme, míg a viszonylag drága részt a napelemes panelek alkotják. A hagyományos napelemek a fény, és nem a hő segítségével hoznak létre áramot. A hőfotovoltaikus elemek (TPV-k) ezzel szemben a hőt hasznosítják: a fotonokkal közvetlenül termelnek elektromosságot a hőből. Ehhez alacsonyabb energiájú részecskéket kell befogniuk.

kép: Dejiu Fan, U-M Optoelectronic Components and Materials Group

A mérnökök egy ideje dolgoznak azon, hogy a túl alacsony energiájú fotonokat valamilyen módon összegyűjtsék egy hőbankba, hogy az azokban rejlő lehetőségeket később ismét kamatoztathassák. Steve Forrest, a csapat tagja szerint egyfajta újrahasznosításról van szó. Mint mondta, fejlesztésüknek köszönhetően a hőbank energiájának rengeteg esélye van arra, hogy a cellák ismét befogják, mielőtt végleg elveszne.

A hagyományos, arany hátlapú TPV-k az el nem nyelt napsugárzás 95 százalékát verik vissza – ez azt jelenti, hogy az energia 5 százaléka kárba vész. Forrest és kollégái plusz egy levegőréteget adtak hozzá a fotonokat elektromossággá alakító félvezetők, illetve az arany alaplap közé, utóbbi hátulját pedig szilíciumréteggel is megerősítették. A levegőréteg vastagsága közel megegyezik a fotonok hullámhosszával. Egy ilyen levegőhíd tovább növeli a rendszer hatékonyságát, ugyanis lehetőséget ad arra, hogy még több fel nem használt fotont verjen vissza a napelem.

A szakértők úgy gondolják, hogy rendszerüket kombinálhatják a már említett hőbankkal. Egy ilyen megoldás jelentősen csökkentheti az energiatárolás költségét, és egy nap akár az akkumulátoroknál is olcsóbbá válhat.

Ajánlott tartalom

Iskolák és hivatalok tetején is zöldáramot termel Bécs

Az osztrák főváros célja, hogy 2030-ra Bécs teljes áramfogyasztásának tíz százalékát napenergia segítségével fedezze. Ezért a jövőben középületek – például iskolák, uszodák, hivatalok – tetejére is napelemeket telepítenek. Az első ötven épületre még idén sor kerül.