Organikus rétegek alkalmazásával akár 10 százalékkal is növelhető az egyes napelemek hatékonysága.

Meddig növelhető a napelemek hatékonysága?

Organikus rétegek alkalmazásával akár 10 százalékkal is növelhető az egyes napelemek hatékonysága.

Egy napelem hatásfoka egyike a legfontosabb adatnak, megadja ugyanis, hogy az adott napelem a napenergia hány százalékát alakítja át elektromos energiává. A szilíciumra épülő napelemek elméleti maximális hatásfoka – a fizikai anyagtulajdonságok miatt – 29,3 százalék. Szakemberek ezen akarnak javítani.

A Berlini Helmholtz Központ (HZB) munkatársai azt találták ki, hogy a napelemekbe organikus rétegeket építenek be, amelyek az energiát nagy energiájú fotonokká alakítják át úgy, hogy az áramtermelés a kétszeresére nő. A Klaus Lips professzor és csapata által alkalmazott hatás bizonyos organikus molekulakristályokban is megjelenik és a neve „Singlet exciton fission” (SF). A csapathoz két évvel ezelőtt csatlakozott Rowan MacQueen ausztrál kutató, aki azt nyilatkozta az új módszerrel kapcsolatban, hogy egy szilíciumra épülő napelem hatásfoka akár 40 százalékra is növelhető, írta a helmholtz-berlin.de.

A szakértők az elvégzett kísérletek keretében egy 100 nanométeres organikus réteget integráltak egy szilícium napelembe. Lips elmondta, hogy a kihívást az jelentette, hogy az organikus réteget úgy építsék be, hogy az komoly mértékben ne zavarja meg az áram áramlását. MacQueen hozzátette, hogy a tapasztalatok azt mutatták, hogy az egyes anyagok határrétegeinek különösen nagy szerepük van a folyamatokban.

Az első kísérletek során az áramtermelést sikerült 5-10 százalékkal növelni. Lips ezt óriási sikernek minősítette és bejelentette, hogy folytatják a további kísérletezést, mert bebizonyosodott, hogy az elgondolás elviekben működik.
A kutatások egyébként a jövőben arra irányulhatnak, hogy a szilíciumot egy másik anyaggal ötvözzék, s az utóbbi a tapasztalatok alapján leginkább a perovszkit lehet.

kép forrása: M. Künsting/HZB

Ajánlott tartalom

Tudatos választás a jövőben: hogyan lehet egyszerre kényelmes és energiatakarékos egy otthon?

Az otthon kényelme és az energiatudatosság mára egymást erősítő fogalmak lették. A modern háztartásokban egyre fontosabb, hogy a technológia ne csak komfortot biztosítson, hanem hatékonyan bánjon az energiával is. A fűtés, a hűtés, a világítás és a háztartási készülékek mind olyan területek, ahol okos döntésekkel jelentős megtakarítás érhető el. Az alábbi öt tipp abban segít, hogyan teremthető olyan otthon, amely egész évben kellemes hőérzetet nyújt, miközben tudatosan használja az energiát.