Tandem napelemek – akár 40%-kal is hatékonyabbak?
A perovszkit, valamint a tandem napelemek felülmúlják a hagyományos, szilícium napelemeket a teljesítmény terén.
Kínai kutatók szerint megoldható, hogy a laboratóriumi körülmények között már most is ígéretes, rendkívül hatékony napelemek a gyakorlatban is alkalmazhatók legyenek.
Ahogy nő az igény a megújuló energiaforrásokra, úgy hárul egyre nagyobb figyelem a napelemekre. Lakossági szinten ugyanis ez a legelérhetőbb, ugyanakkor hiába hallani jelentős fejlődésekről a hatékonyságuk terén, a kereskedelmi forgalomban ennek egyelőre alig látni nyomát.
A perovszkit, valamint a tandem napelemek felülmúlják a hagyományos, szilícium napelemeket a teljesítmény terén, egyelőre „kicsiben”, laboratóriumi körülmények között. Nem sikerül ugyanis skálázni őket, hogy végre kapni lehessen őket az ígért hatékonysággal.
A Hongkongi Műszaki Egyetem (PolyU) kutatói most állítják: jelentős előrelépést értek el az akadályok leküzdésében, így elérhető lehet az akár 40 százalékos hatékonyság is. A szakemberek részletes elemzést végeztek, hogy felmérjék, hogyan lehet a laboratóriumi sikereket átültetni a gyakorlatba.
Mint kiemelik, a perovszkit anyagok még mindig érzékenyek a nedvességre, az oxigénre, az ultraibolya-sugárzásra és a hőmésréklet ingadozására is. Ezek mindegyike rontja idővel a penelek teljesítményét.
A méretezéssel ráadásul gyártási kihívásokkal is szembesülnek a gyártók, például az anyag egyenletessége és a hibák ellenőrzése terén. Bár már sok helyen tesztelik az ilyen napelemeket kültéri körülmények között is, a megbízhatósági adatok egyelőre még igen korlátozottak.
A kínai kutatók azt javasolják, hogy a Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság szabványai mentén készüljön egy gyorsított stabilitási teszt. Főleg arra kell figyelni a szakemberek szerint, hogy az anyagok gyárthatósága megfeleljen az iparági szabványoknak – derül ki a Nature Photonics című tudományos folyóiratban megjelent tanulmányból.
A perovszkit anyagok megfizethetőnek számítanak, ugyanakkor a ritka elemek mellett ólom is szükséges az ilyen egységekhez, így környezetvédelmi aggályok is felmerülnek. A PolyU kutatói sürgetik a fenntartható alternatívák és ólomkezelési vagy újrahasznosítási rendszerek kifejlesztését, hogy hosszú távon is életképes legyen ez a technológia – írja az Interesting Engineering.
Ha a kutatók minden számítása bejön, akkor az újfajta napelemek akár 40 százalékos hatásfokot is elérhetnének – immáron a tetőkön is, nem csak a laboratóriumokban.
