Keresett szó:




Ördöngős
Kis konvertológia
Tudákos
Jelasity nem fut, ő nem gyávaA névhasonlóság ugyan némileg költői, s amennyiben eltekintünk olyan apróságoktól miszerint a horvát bán Jelačić-nak (Petőfi szerint Jellasicsnak) neveztetett...
GFZ Potsdam Earthquake Bulletin - last 20 events
M 5.3, Irian Jaya, Indonesia2012-01-28 19:37:31 -4.13 140.79 74 km M
Pályázati közlemények
Elérhető a honlapon a környezetvédelmi és energetikai fejlesztéseket célzó kiírásoknál az Elszámolhatósági ÚtmutatóElérhető a honlapon a környezetvédelmi és energetikai fejlesztéseket célzó pályázati kiírásoknál az Elszámolhatósági Útmutató című dokumentum, amely minden...
VM
Meghosszabbították a védett természeti területek hulladékmentesítési pályázatának beadási határidejét
Szociális és Munkaügyi Minisztérium - Pályázatok
Pályázati felhívás szociális módszertani intézmények számáraHatáridő: 2011. január 11.
Energiaálság
Magyar atom

Ez most nem Moldova György örökbecsűje, de ugyancsak kötelező olvasmány. Mondhatnám, miért...

madzag
Lorem ipsumLorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. Nunc sit amet nibh eu mauris ullamcorper venenatis at id mi. Proin orci neque, tincidunt ac pulvinar...
Címoldal > Energetika
Energetika
Harmadik generációs napelemek
A jelenleginél jobb hatásfokú és olcsóbb napelemek előállításához járulhatnak hozzá azok az eredmények, amelyeket Gali Ádám, a kutatásait az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpontban, az Akadémia kiválósági programjának keretében folytató fizikus és társai publikáltak.


"Óriási módszertani áttörésnek" nevezte Gali Ádám, az MTA Wigner Fizikai Kutatóközpont Szilárdtestfizikai és Optikai Intézetének és a BME Atomfizika Tanszékének kutatója azokat az elméleti számításokat, amelyek eredményéről a közelmúltban számolt be doktoranduszával, Vörös Mártonnal, valamint a University of California, kutatócsoportjának tagjaival.

A magyar fizikusok és tengerentúli társaik az általuk kifejlesztett programmal azt vizsgálták, növelhető-e a napelemek hatásfoka nanokristályokkal, vagyis nanométer méretű kristályszemcsékkel. A kutatók szerint a kérdésre a válasz: igen. "Az elméleti számításokkal sikerült kimutatnunk, hogy a szilícium egy kevéssé vizsgált speciális fajtája, az úgynevezett tércentrált köbös szerkezetű szilícium nemcsak hogy jobban nyeli el a fényt, de nanokristályos formában az ütközéses ionizáció, vagyis az a kölcsönhatás, amelynek következtében egy magas energiájú töltéshordozó több alacsony energiájú töltéshordozót hoz létre, nagyon hatékony" -- összegezte eredményeiket Gali Ádám. Mint elmondta, korábban már sikerült ilyen nanokristályokat létrehozni, arra azonban eddig senki sem gondolt, hogy a napelemek hatásfokát éppen ezekkel a nanokristályokkal lehetne növelni. Márpedig ez az olcsó és környezetbarát energia előállításának egyik kulcskérdése.


BC8 tércentrált köbös szerkezetű szilícium-nanokristály. Egy magas energiájú elnyelt foton egy magas energiájú elektron-lyuk párat kelt, ami hatékonyan bomlik le két, alacsonyabb energiájú elektron-lyuk párra - olvasható a közleményben. Az elektron és lyuk megtalálási valószínűségét a piros és kék színű felhők jelzik a nanokristályban.

A jelenlegi, viszonylag olcsó, félvezető anyagból felépülő napelemek hatásfoka ugyanis még a technológia tökéletesítése esetén sem mehet az elméleti, körülbelül harminckét százalékos határ fölé. A háztetőkön látható poliszilícium napelemek pedig még ennek - az eddig csupán laboratóriumi körülmények között elért - elméleti hatásfoknak a felét sem érik el. "Ez azt jelenti, hogy a fény energiájának legkevesebb hatvannyolc százalékát nem hasznosítjuk, a nem hasznosuló energia nagy részét pedig a napelem melegítésére pazaroljuk el" - hangsúlyozta a lendületes kutató.

A probléma egyik megoldása az ütközéses ionizáción alapulhat. "A folyamat ahhoz hasonló, mint ami a diódákban tapasztalható negatív előfeszítés esetén, de ebben az esetben külső elektromos tér nélkül is létrejön" - magyarázta Gali Ádám. A kutatók azt remélik, hogy hőtermelés helyett sikerül további energiát továbbítani az elektromos szektorba. Mindezt úgy, hogy egy napelem által elnyelt, magas energiájú fénykvantum (foton) nem egy töltéshordozót generál, mint a szokványos napelemekben, hanem akár kettőt-hármat is. Ennek hatására a napelem akár másfélszer annyi áramot termelhet, növelve a hatásfokot. "Ez nagyon nagy szó egy olyan területen, ahol már egyetlen százalék hatásfokjavítás is áttörést jelent" - emelte ki a fizikus.

Mivel az ütközéses ionizáció a szilíciumkristályban nagyon alacsony hatásfokú, a kutatók olyan anyagokat kezdtek keresni, amelyeknél nem az. "Ilyenek a csupán néhány ezer atomot tartalmazó nanokristályok, amelyekben a kvantummechanikai kölcsönhatásnak köszönhetően megnő az ütközéses ionizáció folyamatának hatásfoka. Ráadásul előállításuk nem igényel bonyolult, a jelenlegi napelemekhez használt technológiát - például nem kell annyira figyelni az eljárást jelentősen megdrágító tisztaságra - így ez megoldás nem csak hatékonyabb, de egyben olcsóbb napelemet is eredményez" - sorolta a felismerésből fakadó előnyöket.

A lendületes kutató doktoranduszával, Vörös Mártonnal, valamint a University of California, Davis szakembereivel, Stephan Wippermann és Dario Rocca posztdoktor kutatókkal, illetve Giulia Galli és Zimányi T. Gergely professzorokkal és más kísérleti csoportokkal közösen azon dolgoznak, hogy a harmadik generációs napelemekhez szükséges nanokristályokat hozzanak létre. A kutatók bíznak benne, hogy erőfeszítéseik - amelyeket az MNV Zrt. is támogat - eredményeként akár egy éven belül megszülethet az első laboratóriumi napelem.