A fény hullámhosszát manipuláló napelemeké lehet a jövő - 50%-os hatékonyságnövekedést ígérnek!

A napelemes technológia alkalmas lehet arra, hogy megálljt parancsoljunk a klímakatasztrófának, illetve arra, hogy megteremtsük egy tiszta, szennyezésmentes energiatermelés lehetőségét. Csakhogy ehhez jelentős teljesítménynövekedésre is szükség lenne, ami nem is olyan egyszerű.

A fény és az energia

Áramtermelésre sajnos a fénynek nem alkalmas az összes spektruma. Jelenleg a szilícium alapú napelemek – a legelterjedtebb típus - a rövidebb hullámhosszokat részesítik előnyben. Ezek a vörös és a sárga. A kék és zöld spektrumok nem csak sokkal kevésbé alkalmasak az áramtermelésre, hanem sajnos erősen melegítik is a napelemeket, mely a teljesítmény romlásához vezet.

kép: STELR

Jelenleg az igazán jó napelemek 22% körüli hatékonysággal rendelkeznek, az átlagos panelek pedig olyan 15-18%-kal. Ez nem valami sok, de már így is alkalmas arra, hogy egy átlagos családi ház tetőszerkezetét befedve, annak energiaigényét fedezze, még akkor is, ha elektromos fűtés van - már persze, ha a napsütés is elegendő.

Áttörés?

2014-ben a Cambridgei-Egyetem kutatói már azzal próbálkoztak, hogy a kék és zöld spektrumokat valahogy átalakítsák a vörös és sárga tartományba, amivel jelentősen növelhető lenne a napelemek hatékonysága.

kép: inhabitat.com

Most a tudósok úgy vélik, az év végéig már lesz egy használható prototípusuk egy olyan napelemről, mely képes a fent említett korrekcióra. Ezzel a hatékonyság 50%-kal is növelhető. Ez ugyan nagyon jól hangzik, de még ekkor is “csak” 35% körüli hatékonysággal lehet majd számolni. Ugyanakkor az 50%-os növekedés elképesztő léptékű energiatermelési ugrást tesz lehetővé, illetve akár jelentős mértékben is csökkenthetővé tenné a napelemek által elfoglalt földterületeket.

A fejlesztésekkel a tudósok úgy számolnak, hogy az első olyan napelemek, melyek hatékonysága ilyen fokon növelve lett 2025-re kerülhetnek kereskedelmi forgalomba. Persze nem szabad megfeledkezni arról, hogy ez a verseny kiélezett, és több résztvevő is nagyon ígéretes lehetőségeket csillantott meg - többek közt például a perovszkit kristályokon alapuló napelemek.

lead kép: shutterstock