2020. október 23., péntek

...milyen a jövő napelem technológiája.

Sok szakértő úgy gondolja, hogy az ún. perovszkit napelemek jelentik a napenergia felhasználás jövőjét. Ez a napelem típus nem számít újdonságnak, hatékonyságuk sokat fejlődött az elmúlt években azonban instabilitásuk és az általuk okozott környezeti hatások több problémát is felvetnek. 


perovszkit napelem 


A Perovszkit típusú napelemek alapvető különbsége a leggyakrabban és legtöbb helyen használt szilícium típusú napelemekhez képest, hogy előbbiek előállítása jóval olcsóbb. Ezek a napelemek a napenergia villamosenergiává történő átalakításához perovszkit réteget használnak. Ez a félig átlátszó réteg gyakran szerves és szervetlen anyagokból (metilammónium vagy formanidinium-ólom halogenid perovszkit) áll. Ezek előállítása pedig számottevően költséghatékonyabb és egyszerűbb.




Az olcsóbb előállítási költségű perovszkit alapú napelemek hatékonysága ma már nagyságrendileg megegyezik a legkorszerűbb szilikon alapú napelem cellákéval. Azonban ólom tartalmuk miatt és annak lehetséges az idő előrehaladtával bekövetkező szivárgása miatt komoly környezeti problémákat okozhatnak. 


perovszkit rétegű napelem szerkezete


Ennek a problémának a kiküszöbölésére szolgáló technológia megoldással álltak elő nem régiben a Honkongi Városi Egyetem kutatói, akik ún. kétdimenziós fém-szerves vázakat adtak a rendszerhez ezzel minimalizált szivárgású napelemeket hozván létre. Ehhez hasonló megoldások már korábban is léteztek, de az ún. fém-szerves vázak elektronos szigetelőként is működnek így csökkentve a napelem hatékonyságát. A mostani eredmény ezt a problémát is megoldja mivel az itt használt elemek kétdimenziósak egyfajta méhsejt alakzatot formának valamint a korábbiakhoz képest magasabb kéntartalmú szerves vegyületet tartalmaznak, amelyek nem hogy csökkentik, hanem épp ellenkezőleg növelik a napelemek  hatékonyságát. Az ólomszivárgás lehetőségét pedig nehézfém befogó képességükkel gátolják. 

Amennyiben a téma felkeltette az érdeklődésedet számos dokumentumot érhetsz el az Óbudai Egyetem Egyetemi Könyvtárának nyomtatott és digitális állományiban.

Online Források: 

Poespawati, Nji Raden -Performance and Stability Comparison of Low-Cost Mixed Halide Perovskite Solar Cells: CH3NH3PbI3-xClx and CH3NH3PbI3-xSCNx. International Journal of Photoenergy. 10/13/2020, p1-10. 10p. ISSN: 1110-662X

Tooghi, Alireza - High-performance perovskite solar cell using photonic–plasmonic nanostructure. Scientific Reports. 7/9/2020, Vol. 10 Issue 1, p1-13. 13p. ISSN:  2045-2322

Pitchaiya, Selvakumar - Perovskite Solar Cells: A Porous Graphitic Carbon based Hole Transporter/Counter Electrode Material Extracted from an Invasive Plant Species Eichhornia Crassipes.  Scientific Reports. 4/22/2020, Vol. 10 Issue 1, p1-16. 16p. ISSN: 2045-2322

Bishop, James E. - Fully Spray-Coated Triple-Cation Perovskite Solar Cells.  Scientific Reports. 4/20/2020, Vol. 10 Issue 1, p1-8. 8p.  ISSN: 2045-2322

Oyelade, O. V. - Pressure-Assisted Fabrication of Perovskite Solar Cells. Scientific Reports. 4/28/2020, Vol. 10 Issue 1, p1-11. 11p. ISSN:  2045-2322