2018.08.10. 12:44
Sikerült növelni a zöld napelemek hatékonyságát
De mitől lesz egy napelem zöld?
A napjainkban főleg szilikonból 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 szilikon alapú napelemek hatékonyságát az eddig legnagyobbra, 26,6 százalékra növelni.
A szerves fotovoltaikus napelemek (OPV) ezzel szemben szénalapú anyagból készülnek, könnyűek, rugalmasak és félig-átlátszóak.
Rá lehet nyomtatni őket vékony műanyag tekercsekre, ez a technológia jóval inkább környezetbarát, mint a hagyományos szilikon-alapú napelemek.
Ezek a szerves vékony rétegű napelemek (amelyeket zöldnek vagy organikusnak is hívnak) eddig csak 7 százalékos hatékonyságra voltak képesek. A tiencsini Nankaji Egyetem kutatója, Csen Jong-seng csapatának azonban sikerült elérnie, hogy az OPV-k ugyanolyan hatékonyak legyenek, mint a szilikonból készült napelemek: 17,3 százalékos hatékonyságot értek el.
Tandemcellákkal játszották ki a problémát
Az OPV napelemek egyébként azért kevésbé hatékonyak, mert a szerves anyagok lazán kötik az elektronokat befogó molekulákat, és ezért lassítják az áramtermelést. A kínai kutatók ezt próbálták megkerülni oly módon, 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 energia-átalakítási arányt érhetünk el
– magyarázta Cseng.
Az alapanyagok további optimalizálásával várhatóan az OPV hasonló energia-átalakítási hatékonyságot ér el, mint a hagyományos napelemek – hangoztatták a kutatók.
Borítókép: Shutterstock / Elena Elisseeva