Kínai kutatóknak sikerült 17,3 százalékra növelniük organikus napelemek energia-átalakítási hatékonyságát, ami újabb lépést jelent a zöld napelem széleskörű használatának elterjedéséhez. Ez a jövő: olcsó, könnyű, rugalmas, és félig átlátszó.
A napjainkban főleg szilíciumból készült napelemek hatékonysága általában 15-22 százalék közötti, ez azt mutatja, hogy a napsugárzás hány százalékát tudja hasznosítani egy adott napelem. 2016-ban Japánban sikerült a szilícium alapú napelemek hatékonyságát az eddig legnagyobbra, 26,6 százalékra növelni. A szerves vékony rétegű napelem viszont eddig csak 7 százalékos hatékonyságra volt képes. A kínai kutatóknak ezt sikerült 17,3 százalékra növelni – írja az MTI a Science folyóiratban közzétett tanulmány nyomán.
A szerves fotovoltaikus napelemek (OPV) szénalapú anyagból készülnek, könnyűek, rugalmasak, félig átlátszóak, és rá lehet nyomtatni őket vékony műanyag tekercsekre. Ez a technológia jóval inkább környezetbarát, mint a hagyományos szilícium alapú napelemek, viszont eddig kevésbé volt hatékony. A tiencsini Nankaji Egyetem kutatója, Csen Jong-seng vezette csoportnak sikerült elérni, hogy az OPV-k megközelítőleg olyan hatékonyak legyenek, mint a szilíciumból készült napelemek.
organic photovoltaic cells
Az OPV napelemek azért kevésbé hatékonyak, mert a szerves anyagok lazán kötik az elektronokat befogó molekulákat, és ezért lassítják az áramtermelést. A kínai kutatók ezt próbálták megkerülni azzal, hogy két különböző anyagú réteget alkalmaztak tandemben a napelemen. A tandem cellák különböző rétegei képesek elnyelni a fény különböző hullámait. Ez az jelenti, hogy hatékonyabban használhatjuk a napsugárzást és magas energiaátalakítási arányt érhetünk el. Az alapanyagok további optimalizálásával várhatóan az OPV hasonló energiaátalakítási hatékonyságot ér el, mint a hagyományos napelemek – mondta Cseng.
Robban a napelem bomba – nem lesz szükség fosszilis erőművekre?
A Newcastle-i Egyetem kutatói 20 éven át dolgoztak a technológián, ami forradalmi változást hozhat a napelemek piacán. A jobb hatásfokú és 30x olcsóbb napelemeket már felszerelték az első teszt házra. Ez elsöpörheti a méregdrága paksi atomot is.
Az elmúlt években számos olyan fejlesztésről esett szó, amely jelentős változást hozhat a napelemek gyártása, valamint a panelek által megtermelt elektromos áram tekintetében. Ezek legtöbbje azonban egyelőre csak koncepció, amiről nem tudni pontosan, mikor lehet belőle konkrét megvalósítás. Az ausztrál Newcastle-i Egyetem kutatóinak bejelentése viszont úgy tűnik, valódi változást hozhat – írtuk május elején.
