Alternativ Energia www.alternativenergia.hu
Bár a perovszkit napelemek hatékonysága rengeteget fejlődött az évek során, az instabilitás és a potenciális környezeti hatás még mindig komoly kihívást jelent. Egy koreai csapat olyan technológiát fejlesztett ki, amely mindkét problémára megoldást kínálhat.
Sok szakértő úgy gondolja, hogy a perovszkit napelemek jelenthetik a napenergia jövőjét, az instabilitás és az ólomszivárgás miatt azonban egyelőre nem sikerült a gyakorlatban is jól működő paneleket gyártani. A Hongkongi Városi Egyetem munkatársainak friss eredményei ugyanakkor komoly előrelépést hozhatnak ezen a téren – áll az intézmény közleményében. Jelenleg a perovszkit napelemek legmagasabb hatékonysága nagyjából megegyezik a legkorszerűbb, szilikon alapú cellákéval. Előbbiek viszont ólmot is tartalmaznak, ami a szivárgás révén idővel komoly környezeti veszélyt jelenthet. Alex Dzsen Kvan-jue és kollégái a problémát úgy oldották meg, hogy kétdimenziós fém-szerves vázakat (MOF-ok) adtak a rendszerhez, Dzsen szerint ezzel elsőként tudtak létrehozni minimalizált szivárgású, de igen hatékony perovszkit napelemeket.
A szakértők korábban is használtak hasonló vázakat a panelekben, a háromdimenziós MOF-ok többsége viszont elektromos szigetelőként viselkedik, és a töltéshordozásuk sem megfelelő. A koreai kutatók által létrehozott struktúrák ugyanakkor kétdimenziósak, méhsejtekre emlékeztetnek, és több kéntartalmú szerves vegyületet, úgynevezett tiolcsoportot is tartalmaznak, ennek köszönhetően pedig nemhogy csökkentik, hanem éppenséggel növelik a hatékonyságot.
A MOF-okban lévő tiolok és diszulfidok ráadásul a nehézfém-ionokat is befogják, ezzel csökkentve az ólom szivárgását. Dzsen szerint adataik azt mutatják, hogy a vázak az amortizálódó perovszkitekből kiáramló ólom 80 százalékát képesek kiszűrni. Más, korábbi megoldásoktól eltérően a technika hátterében nem a fizikai, hanem a kémiai befogás áll.
A csapatnál úgy gondolják, hogy a MOF anyaga az oxidáció és a nedvesség ellen is védheti a perovszkitet. Dzsenék bíznak benne, hogy technológiájukkal stabil, környezetbarát, hatékony és hosszú távon is fenntartható paneleket alkothatnak majd. Ehhez természetesen folytatni kell a két éve tartó projektet, és további finomításokat kell bevezetni a rendszerben.
Képek: City University of Hong Kong
