{"id":89,"date":"2025-01-03T13:44:05","date_gmt":"2025-01-03T12:44:05","guid":{"rendered":"https:\/\/insidergreen.hu\/?p=89"},"modified":"2025-01-03T13:45:35","modified_gmt":"2025-01-03T12:45:35","slug":"jonnek-a-perovszkit-kristalyos-napelem-cellak-ez-a-jovo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/2025\/01\/03\/jonnek-a-perovszkit-kristalyos-napelem-cellak-ez-a-jovo\/","title":{"rendered":"J\u00f6nnek a perovszkit krist\u00e1lyos napelem cell\u00e1k – ez a j\u00f6v\u0151?"},"content":{"rendered":"

A perovszkit krist\u00e1lyos cell\u00e1k lehetnek a napenergia j\u00f6v\u0151je, mert olcs\u00f3n el\u0151\u00e1ll\u00edthat\u00f3k \u00e9s hat\u00e9konys\u00e1guk messze fel\u00fclm\u00falja a hagyom\u00e1nyos szil\u00edcium alap\u00fa napelemek\u00e9t \u2013 \u00edrja az Economist.com minapi anyaga.<\/p>\n

Az Economist szerint gyakran elhangzik, \u00e9s igaz is, hogy egyetlen \u00f3ra (!) alatt annyi napf\u00e9ny \u00e9ri a F\u00f6ldet, ami egy \u00e9vnyi glob\u00e1lis energiaig\u00e9nyt fedezne.<\/p>\n

Ennek egy kisebb r\u00e9sz\u00e9t m\u00e1r most is \u00e1ramm\u00e1 alak\u00edtj\u00e1k a napelemparkok:<\/p>\n

2023 v\u00e9g\u00e9re vil\u00e1gszerte a napelemek k\u00f6zel 10 000 n\u00e9gyzetkilom\u00e9teren (19 Budapestnyi ter\u00fcleten!) bor\u00edtott\u00e1k a f\u00f6ldet (illetve a h\u00e1ztet\u0151ket), \u00e9s nagyj\u00e1b\u00f3l 1 600 terawatt\u00f3ra villamos energi\u00e1t termeltek, ami a vil\u00e1g \u00f6sszes\u00edtett \u00e1ramtermel\u00e9s\u00e9nek k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl 6%-a.<\/em><\/h4>\n

Nem mellesleg: ez a mennyis\u00e9g Magyarorsz\u00e1g teljes \u00e1ramell\u00e1t\u00e1s\u00e1nak mintegy 40%-\u00e1t ad\u00f3 Paks I. atomer\u0151m\u0171 teljes \u00e9ves termel\u00e9s\u00e9nek mintegy sz\u00e1zszorosa!<\/p>\n

Az Economist.com adatai alapj\u00e1n<\/p>\n

a vil\u00e1gszerte be\u00e9p\u00edtett napelemes kapacit\u00e1s mennyis\u00e9ge k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl h\u00e1rom\u00e9vente megdupl\u00e1z\u00f3dik.<\/h4>\n

Ez r\u00e9szben annak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151, hogy a szil\u00edcium alap\u00fa napelemek \u00e1ra egyre cs\u00f6kken, k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen a k\u00ednai c\u00e9gek k\u00f6zti er\u0151s versenynek \u00e9s \u00e1llami t\u00e1mogat\u00e1snak k\u00f6sz\u00f6nhet\u0151en, amelyek domin\u00e1lj\u00e1k az ipar\u00e1gat. Ugyanakkor a kutat\u00f3k is egyre hat\u00e9konyabb\u00e1 teszik a napelemeket:<\/p>\n

ezek ma m\u00e1r 22-24%-os hat\u00e1sfokkal m\u0171k\u00f6dnek, ami hatalmas ugr\u00e1s a Bell Labs \u00e1ltal az 1950-es \u00e9vek elej\u00e9n (1953-ban) kifejlesztett els\u0151 napelemek 6%-os hat\u00e9konys\u00e1g\u00e1hoz k\u00e9pest, amelyeket az els\u0151 \u00e9vtizedekben jellemz\u0151en m\u0171holdak \u00e1ramell\u00e1t\u00e1s\u00e1ra haszn\u00e1ltak, f\u0151k\u00e9nt el\u0151\u00e1ll\u00edt\u00e1suk magas k\u00f6lts\u00e9gei miatt.<\/em><\/h4>\n

Az Economist szerint azonban a szil\u00edcium technol\u00f3gi\u00e1nak is megvannak a korl\u00e1tai. Egy szil\u00edcium alap\u00fa napelem elm\u00e9leti maximum hat\u00e9konys\u00e1ga k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl 29%, vagyis ennyi napenergia alak\u00edthat\u00f3 \u00e1ramm\u00e1, a marad\u00e9k h\u0151k\u00e9nt elv\u00e9sz. Ezt az elm\u00e9leti maximumot is csak laborat\u00f3riumi k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6z\u00f6tt lehet el\u00e9rni. Tov\u00e1bb\u00e1, amikor a napelemeket t\u00e1bl\u00e1kba rendezik, a panelek \u00f6sszhat\u00e9konys\u00e1ga ritk\u00e1n haladja meg a 26%-ot. Ez r\u00e9szben az\u00e9rt van, mert a napelemek k\u00f6z\u00f6tti r\u00e9sek \u00e9s a keret nem j\u00e1rul hozz\u00e1 az \u00e1ramtermel\u00e9shez, valamint az \u00f6sszek\u00f6t\u0151 vezet\u00e9kekben is energiavesztes\u00e9gek keletkeznek.<\/p>\n

Az Economist.com szerint a napenergia j\u00f6v\u0151je azonban egy \u00faj, hat\u00e9konyabb t\u00edpus\u00fa napelemben rejlik, amely most kezdett elterjedni. Ezek a perovszkit n\u00e9ven ismert krist\u00e1lyos anyagokb\u00f3l k\u00e9sz\u00fclt napelemek olyan paneleket eredm\u00e9nyezhetnek, amelyek gyakorlati hat\u00e9konys\u00e1ga meghaladja a 30%-ot. Ez jelent\u0151s el\u0151rel\u00e9p\u00e9st jelentene a napenergia hasznos\u00edt\u00e1sa ter\u00e9n.<\/p>\n

Miben t\u00e9r el a perovszkit cella?<\/h3>\n

A hagyom\u00e1nyos napelemek \u00e1ltal\u00e1ban k\u00e9t r\u00e9teg ultra-tiszta szil\u00edciumot tartalmaznak, amelyeket egy adal\u00e9kanyaggal d\u00fas\u00edtanak, hogy f\u00e9lvezet\u0151k\u00e9nt m\u0171k\u00f6djenek (azaz k\u00e9pesek legyenek vezet\u0151k\u00e9nt vagy szigetel\u0151k\u00e9nt is funkcion\u00e1lni). Amikor ezek f\u00e9nyt nyelnek el, az elektronok el\u00e9g energi\u00e1t kapnak ahhoz, hogy \u00e1tugorjanak a r\u00e9tegek k\u00f6z\u00f6tti kapcsol\u00f3d\u00e1si ponton, ezzel elektromos \u00e1ramot termelve. B\u00e1r m\u00e1s f\u00e9lvezet\u0151k is k\u00e9pesek erre, a szil\u00edcium \u00e1ra \u00e9s hozz\u00e1f\u00e9rhet\u0151s\u00e9ge verhetetlen, hiszen homokb\u00f3l olcs\u00f3n el\u0151\u00e1ll\u00edthat\u00f3.<\/p>\n

Az eredeti perovszkit egy kalcium-tit\u00e1n-oxid nev\u0171 \u00e1sv\u00e1ny, amelyet 1839-ben fedeztek fel, \u00e9s Lev Perovszkij orosz \u00e1sv\u00e1nykutat\u00f3r\u00f3l neveztek el. A perovszkit elnevez\u00e9s az\u00f3ta \u00e1ltal\u00e1nos kifejez\u00e9ss\u00e9 v\u00e1lt, amely az ilyen krist\u00e1lyszerkezet\u0171 anyagokat jel\u00f6li. A kutat\u00f3kat k\u00fcl\u00f6n\u00f6sen az vonzza a perovszkitekben, hogy nemcsak hat\u00e9konyan nyelik el a napenergi\u00e1t, de olcs\u00f3n el\u0151\u00e1ll\u00edthat\u00f3k k\u00f6nnyen hozz\u00e1f\u00e9rhet\u0151 anyagokb\u00f3l, p\u00e9ld\u00e1ul f\u00e9mekb\u0151l \u00e9s halog\u00e9nekb\u0151l, mint a kl\u00f3r, a br\u00f3m \u00e9s a j\u00f3d.<\/p>\n

B\u00e1r f\u00e9nyelnyel\u0151 tulajdons\u00e1gaik m\u00e1r r\u00e9g\u00f3ta ismertek, neh\u00e9z volt \u0151ket hasznos\u00edtani, f\u0151k\u00e9nt az\u00e9rt, mert a perovszkitok gyorsan lebomlanak \u00e9s \u00e9rz\u00e9kenyek a nedvess\u00e9gre. A kutat\u00f3k ez\u00e9rt azon dolgoznak, hogy stabilabb\u00e1 tegy\u00e9k \u0151ket, \u00e9s olyan gy\u00e1rt\u00e1si m\u00f3dszereket fejlesszenek ki, amelyek megv\u00e9dik a sejteket a k\u00f6rnyezeti hat\u00e1sokt\u00f3l.<\/p>\n

\u00c9s akkor: azok a bizonyos brit kutat\u00f3k<\/h3>\n

A perovszkit panelek fejleszt\u00e9s\u00e9ben az egyik \u00e9len j\u00e1r\u00f3 c\u00e9g az Oxford PV, egy brit v\u00e1llalat, amely az azonos nev\u0171 egyetem k\u00f6zel\u00e9ben m\u0171k\u00f6dik. A c\u00e9g kifejlesztette az \u00fagynevezett tandem cell\u00e1kat, amelyek egy v\u00e9kony perovszkit r\u00e9teget helyeznek el a hagyom\u00e1nyos szil\u00edcium \u00e1gy felett. Az elk\u00e9pzel\u00e9s az, hogy a k\u00e9t anyag egy\u00fcttesen t\u00f6bb energi\u00e1t k\u00e9pes kinyerni a napf\u00e9nyb\u0151l, mint k\u00fcl\u00f6n-k\u00fcl\u00f6n. Ahhoz, hogy ez siker\u00fclj\u00f6n, a fels\u0151 perovszkit r\u00e9teget \u00fagy m\u00f3dos\u00edtj\u00e1k, hogy a k\u00e9k spektrum v\u00e9gi f\u00e9nyt nyelje el, m\u00edg az als\u00f3 szil\u00edcium r\u00e9teg a v\u00f6r\u00f6s hull\u00e1mhosszakat hasznos\u00edtja \u2013 magyar\u00e1zza Chris Case, a c\u00e9g m\u0171szaki igazgat\u00f3ja.<\/p>\n

A c\u00e9g N\u00e9metorsz\u00e1gban nyitott egy gy\u00e1rat, amely nemr\u00e9giben elkezdte sz\u00e1ll\u00edtani az els\u0151 kereskedelmi forgalomban el\u00e9rhet\u0151 tandem-cell\u00e1s napelemeket egy meg nem nevezett amerikai k\u00f6zm\u0171v\u00e1llalatnak. Ezeket a paneleket egy \u00faj, h\u00e1l\u00f3zathoz csatlakoz\u00f3 napelemparkban helyezik el a hagyom\u00e1nyos szil\u00edcium alap\u00fa egys\u00e9gek mellett. Ez lesz az els\u0151 alkalom, hogy a perovszkitok ilyen l\u00e9pt\u00e9k\u0171 tesztel\u00e9sen esnek \u00e1t, nemcsak hat\u00e9konys\u00e1gukat, hanem tart\u00f3ss\u00e1gukat \u00e9s \u00e9lettartamukat is vizsg\u00e1lj\u00e1k. Mivel a szil\u00edcium napelemek v\u00e1rhat\u00f3 \u00e9lettartama 20-25 \u00e9v, a perovszkitoknak hasonl\u00f3an hossz\u00fa \u00e9lettartamot kell bizony\u00edtaniuk.<\/p>\n

Az els\u0151 gy\u00e1rtott panelek \u00e1tlagos hat\u00e9konys\u00e1ga 24,5%, jegyzi meg Dr. Case. Egy fejleszt\u00e9s alatt \u00e1ll\u00f3 \u00faj gener\u00e1ci\u00f3 m\u00e1r 26,9%-ot \u00e9rt el, \u00e9s a kutat\u00e1sok folytat\u00e1s\u00e1val v\u00e1rhat\u00f3an j\u00f3val 30% f\u00f6l\u00e9 emelkedik. A laborat\u00f3riumi k\u00f6r\u00fclm\u00e9nyek k\u00f6z\u00f6tt a perovszkit tandem cell\u00e1k elm\u00e9leti hat\u00e9konys\u00e1gi hat\u00e1ra k\u00f6r\u00fclbel\u00fcl 43% (\u00f6sszehasonl\u00edtva a szil\u00edcium 29%-\u00e1val), b\u00e1r val\u00f3sz\u00edn\u0171tlen, hogy ezt a hat\u00e1rt a panelekbe integr\u00e1lva is el\u00e9rik.<\/p>\n

Dr\u00e1g\u00e1bb lesz a perovszkit tandem cella<\/h3>\n

A tandem cell\u00e1k kezdetben valamivel dr\u00e1g\u00e1bbak lesznek, b\u00e1r a kereskedelmi \u00e1rakat m\u00e9g nem hozt\u00e1k nyilv\u00e1noss\u00e1gra. Azonban a termel\u00e9si volumen n\u00f6veked\u00e9s\u00e9vel a m\u00e9retgazdas\u00e1goss\u00e1g cs\u00f6kkenti majd a k\u00f6lts\u00e9geket. Mivel t\u00f6bb energi\u00e1t tudnak el\u0151\u00e1ll\u00edtani, mint a hagyom\u00e1nyos szil\u00edcium panelek, a megt\u00e9r\u00fcl\u00e9s\u00fck is gyorsabb lehet \u2013 mondja David Ward, az Oxford PV vez\u00e9rigazgat\u00f3ja.<\/p>\n

M\u00e1s c\u00e9gek is k\u00f6zel \u00e1llnak ahhoz, hogy piacra dobj\u00e1k a perovszkit-szil\u00edcium napelem v\u00e1ltozataikat. A d\u00e9l-koreai Hanwha p\u00e9ld\u00e1ul 137 milli\u00e1rd wont (102 milli\u00f3 doll\u00e1rt) fektetett egy tandem cell\u00e1kat gy\u00e1rt\u00f3 \u00fczembe. A laborat\u00f3riumban az egyes cell\u00e1k hat\u00e9konys\u00e1ga el\u00e9rte a 29,3%-ot, ami azt jelenti, hogy az \u00faj panelek jelent\u0151sen jobbak lehetnek az \u00e1ramtermel\u00e9sben.<\/p>\n

Nem meglep\u0151, hogy a k\u00ednai besz\u00e1ll\u00edt\u00f3k is akt\u00edvan kutatj\u00e1k a perovszkitokat. A jelenlegi vil\u00e1grekordot a laborat\u00f3riumi perovszkit tandem cell\u00e1k hat\u00e9konys\u00e1g\u00e1ban 2023 j\u00fanius\u00e1ban a LONGi Green Energy Technology \u00e1ll\u00edtotta fel 34,6%-kal. A c\u00e9g 2023 okt\u00f3ber\u00e9ben kezdte meg a cell\u00e1k t\u00f6meggy\u00e1rt\u00e1si folyamatait. LONGi egy protot\u00edpus kereskedelmi paneln\u00e9l 30,1%-os hat\u00e9konys\u00e1got is el\u00e9rt, b\u00e1r m\u00e9g nem k\u00f6z\u00f6lt\u00e9k, mikor kezd\u0151dik a t\u00f6meggy\u00e1rt\u00e1s.<\/p>\n

Ha a perovszkit tandem cell\u00e1k bev\u00e1lnak a terepi tesztek sor\u00e1n, val\u00f3sz\u00edn\u0171leg a k\u00ednai c\u00e9gek is gyorsan \u00e1tveszik ezt a technol\u00f3gi\u00e1t, \u00fajabb exponenci\u00e1lis n\u00f6veked\u00e9st eredm\u00e9nyezve a napenergia-kapacit\u00e1sban, amely r\u00e9szben azzal magyar\u00e1zhat\u00f3, hogy a napf\u00e9nyb\u0151l sokkal nagyobb m\u00e9rt\u00e9kben lehet majd energi\u00e1t nyerni.<\/p>\n

Forr\u00e1s:<\/p>\n

https:\/\/www.economist.com\/science-and-technology\/2024\/10\/21\/perovskite-crystals-may-represent-the-future-of-solar-power<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Fot\u00f3: Pixabay<\/em><\/p>\n

 <\/p>\n

*<\/p>\n

Olvasd rendszeresen\u00a0az Insidergreen.hu,<\/a>\u00a0tov\u00e1bb\u00e1\u00a0az Insidernews.hu innov\u00e1ci\u00f3s port\u00e1l<\/a>\u00a0\u00e9s partneroldalunk,\u00a0az Insiderblog.hu<\/a>\u00a0innov\u00e1ci\u00f3s h\u00edreit is!<\/p>\n

https:\/\/insiderblog.hu\/<\/a><\/h4>\n

\"insiderblog\"<\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

Szakmai, egy\u00fcttm\u0171k\u00f6d\u0151 partner\u00fcnk pedig a<\/em><\/p>\n

\"Egy\u00fcttm\u0171k\u00f6d\u0151<\/a>
\u00a0<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

A perovszkit krist\u00e1lyos cell\u00e1k lehetnek a napenergia j\u00f6v\u0151je, mert olcs\u00f3n el\u0151\u00e1ll\u00edthat\u00f3k \u00e9s hat\u00e9konys\u00e1guk messze fel\u00fclm\u00falja a hagyom\u00e1nyos szil\u00edcium alap\u00fa napelemek\u00e9t<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":93,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"rank_math_lock_modified_date":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[31,32,28,29,30,27],"class_list":["post-89","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-hirek","tag-economist","tag-economist-com","tag-napelem","tag-napelem-cella","tag-perovskite","tag-perovszkit"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=89"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":92,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/89\/revisions\/92"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/93"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=89"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=89"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/insidergreen.hu\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=89"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}