Óriási növekedés előtt a napelemek hatékonysága?

A napelemekkel foglalkozó kutatók és mérnökök többsége úgy gondolja, hogy a perovszkit jelentheti a fotovoltaikus cellák jövőjét.

Ezen ásvány segítségével egy nap rendkívül hatékony, olcsó és könnyen előállítható paneleket hozhatunk létre, a perovszkit napelemeknek ugyanakkor még rengeteget kell fejlődniük, mielőtt a való életben is jól alkalmazhatóvá válhatnak. A Floridai Állami Egyetem csapata egy ősrégi anyag segítségével növelte a jövő napelemeinek stabilitását – számol be a Phys.org. Biwu Ma kémikus és társai egy ősi szerves pigmentből álló réteget vittek fel egy perovszkit cellára, ezzel javítva a rendszer stabilitását, illetve hatékonyságát. „A pigmentek bőségesen elérhetőek, olcsók és ellenállóak” – mondta Ma. A kutató hozzátette, ha a pigmenteket perovszkittel kombinálják, nagy teljesítményű hibrid rendszerek hozhatóak létre. A perovszkit napelemekben az ásvány segítségével, jellemzően egy szerves-szervetlen ólom- vagy ón-halogenid alapú hibrid anyagból alakítanak ki egy réteget, amely képes áramot előállítani a napsugárzásból. A technológiát 2009-ben mutatták be, az elmúlt bő egy évtizedben pedig elképesztő fejlődés zajlott a területen – 11 év alatt 4-ről 25 százalékra nőtt a perovszkit napelemek hatékonysága. Bár a technológia ígéretes, még rengeteg kihívással kell szembenéznie, a gyors roncsolódás például jelentős problémát okoz.

Ma és kollégái egy metil-ammónium-ólom-jodid alapú, 18,9 százalékos hatékonyságú perovszkit cellát használtak tesztjeikhez. A pigmentréteg felvitele után a hatékonyság jelentősen nőtt, a 21,1 százalékot is elérte. A csapat azt is felfedezte, hogy egy plusz réteggel a cella a valódihoz hasonló környezetben ezer órán át képes fenntartani eredeti hatékonysága 90 százalékát.

Az is kiderült, hogy amennyiben oldhatatlan pigment visznek fel hőkezeléssel és könnyű oldatfeldolgozással, úgy hidrofóbbá válik a rendszer, azaz lepergeti magáról a vizet. Ez tovább növelheti a napelem ellenállóságát. Maék úgy gondolják, hogy a hasonló pigmentek komoly segítséget jelenthetnek a perovszkit cellák stabilitásának növelésében.

Ajánlott tartalom

Áramot termel és árnyékot ad: miért választják egyre többen a napelemes parkolótetőket?

Még közel sem olyan sok tetőn jelentek meg napelemek itthon, mint tőlünk nyugatabbra, de máris itt egy másik remek lehetőség. Napelem ugyanis máshová is kerülhet, mint családi házak vagy középületek tetejére.