Fenntartható fejlődés gyakorlati szemmel

b_700_700_16777215_00_images_atechnician-3936984.jpg 

Eddig a földön, jobb esetben az épületek kihasználatlan tetején sorakoztak a napelemtáblák, melyekkel alternatív, zöld áramforrást biztosíthattunk.

Viszont az épületek oldalai sokkal nagyobb felületen képesek felfogni a napfényt, de nem takarhatják el az ablakokat.

Egy olcsó szilíciumból készült új átlátszó napelem feloldhatja ezt a dilemmát, és úgy termelhet energiát termelhet az ablakokra eső fényből, hogy a kilátást sem zavarja. Az újdonság ráadásul megkerüli az eddig kifejlesztett átlátszó napelemek néhány problémáját, beleértve a magas költségeket és az általuk előállított alacsony villamosenergia-mennyiséget is.

A legtöbb napelem nem átlátszó, és főként a háztetőkön és a kültéri létesítményekben használják. A kutatók azonban azt remélik, hogy az átlátszó napelemek egy napon kitölthetik azt hatalmas területet az épületeken, amelyet most a külső ablakok vagy üveg fednek.

A korábban fejlesztett átlátszó megoldások festékkel érzékennyé tett napelemeket használtak (DSSC), amelyeket vékony filmként az ablakra lehet rögzíteni. Más megoldások a láthatatlan infravörös vagy ultraibolya fényből termelnek áramot.

Ezeknek a megközelítéseknek azonban vannak hátrányai is - magyarázza Kwanyong Seo, a dél-koreai Ulsan Tudományos és Technológiai Intézetből, aki az új anyagok kifejlesztésével foglalkozó laboratóriumot vezeti. A DSSC-k gyakran drága vagy instabil új anyagokat használnak, amelyek vörös, zöld vagy kék színben átlátszók. "Habár ez nagyon szép, de mi nem akarjuk, hogy a napelem színes legyen" - mondja Seo.

Seo megoldása egy hagyományos kristályos szilícium lapka apró, körülbelül 100 mikrométer átmérőjű lyukakkal, amelyek nem is láthatóak, ha az emberi szemmel láthatónál kisebb távolságra vannak egymástól. Az eredmény egy semleges színű, félig átlátszó szilikon napelem. A legsötétebb fokozat is, amely még átengedi a fény 20 százalékát, 12,2 százalékos konverziós hatékonysággal rendelkezik - mondja Seo. Ez ugyan kevesebb, mint a nem átlátszó szilíciumcelláké, amelyek hatékonysága meghaladja a 20 százalékot is, de több, mint az eddig kifejlesztett átlátszó napelemek döntő többsége esetében, amelyek 5 és 7 százalékos hatékonysággal rendelkeznek.

Seo azt reméli, hogy az új napelemek helyettesíthetik majd a házak és az épületek üvegablakait is. Ezeket drágább elkészíteni, mint a szokásos szilikoncellákat, de csapata kísérletezik a költségek csökkentésével.

Az új cellák több villamos energiát termelnek az alacsony szögű fényből is, ami a függőleges telepítéssel jár: a visszaesés mindössze 4 százalékos, szemben a hagyományos napelemek körülbelül 30 százalékos értékével.

A szíliciumos napelemekben is vannak azonban bizonyos hátrányaik.A sötétebb cellák a bejövő fény 80 százalékát elnyelik, ami megfelel a legsötétebb napszemüvegeknek, így egy ház meglehetősen sötét lehet, ha minden ablakra felszerelnék- ismerte el Seo. A kutatók azonban azt remélik, hogy javítják az anyag fényáteresztő képességét, hogy hatékonyabbak legyenek.

„Bármely félig átlátszó cella mindig egy kompromisszum lesz az átláthatóság és a hatékonyság között"

- mondja Neil Robertson, aki az edinburghi egyetemen tanulmányozza a molekuláris anyagokat és a napelemeket.

"Ebben az esetben az eredmények azonban nagyon ígéretesnek tűnnek."

Robertson, aki nem vett részt az új kutatásban, megjegyzi, hogy a kutatásról publikált cikkben bemutatott napelemek valószínűleg nem a leghatékonyabbak voltak. Az új cellák azonban rendelkeznek előnyökkel más alternatívákhoz képest. „A kristályos szilikon cellák bizonyított stabilitása és a semleges árnyalat jó esélyt kínál a gyakorlati alkalmazásra" - mondja Robertson.

Forrás: Chemistryword 

Amennyiben tetszett a cikk, illetve más hasonló híreket is szívesen olvasna, itt lájkolhatja FB oldalunkat

Kapcsolódó anyagok: 

Forrás - A nyitókép csak illusztráció, forrás: pixabay