Oxford, Egyesült Királyság(CNN Business) A napenergia több mint fél évszázad óta a legnagyobb átalakulás előtt áll.
A perovszkitoknak nevezett anyagok egy csoportját használják a napelemek következő generációjának létrehozására, amelyek végül kétszer olyan hatékonyak lehetnek, mint a jelenlegi modellek, és elég rugalmasak ahhoz, hogy egész épületek köré tekeredjenek.
Az első napelemet, amely képes volt a mindennapi elektromos berendezések energiaellátására, az 1950-es években készítették a New Jersey-i Bell Labs-ben. Akkoriban a szilícium alapú panelek rendkívül drágák voltak, és a napfénynek mindössze 6%-át alakították át elektromos árammá.
Azóta a költségek drasztikusan csökkentek, és a mai szilícium napelemek a napfény akár 22%-át is képesek árammá alakítani. De a hatásfokukat tekintve már majdnem a maximumon vannak. Most a perovszkitok a teljesítmény drámai növelésének lehetőségét kínálják, és végül teljesen kiválthatják a szilíciumot.
Az Oxfordi Egyetemből kivált Oxford PV vállalat kutatói 2018-ban jelentős áttörést értek el. A szilícium perovszkit bevonásával 28%-os hatásfokot értek el. A vállalat úgy véli, hogy ez végül elérheti a 40%-ot, vagy még magasabb értéket is.
A napelemek hatékonyságának javulása lehetővé teszi, hogy a létesítmények kevesebb panellel több energiát pumpáljanak ki, csökkentve ezzel a költségeket, valamint az üzemeltetésükhöz szükséges földterületet, munkaerőt és berendezéseket.
“Ha azt akarjuk elérni, hogy minden új energiatermelés napelemes fotovoltaikus legyen, akkor folyamatosan lejjebb kell vinnünk az árakat” – mondta Henry Snaith, az Oxfordi Egyetem fizikaprofesszora és az Oxford PV társalapítója a CNN Businessnek. “Ennek egyik módja, hogy folyamatosan növeljük a modul hatásfokát vagy teljesítményét, és itt jönnek igazán képbe a perovszkitok.”
Napenergia-potenciál
A perovszkitot 1839-ben fedezték fel. Az Oxford PV egy szintetikus változatot használ, amelyet a földkéregben bőségesen megtalálható olcsó anyagokból állítanak elő, míg más cégek az eredeti ásvány változatait használják, amelyeket együttesen perovszkitoknak neveznek.
A jobb napenergia-hatékonyság mellett árnyékban, felhős napokon vagy akár beltérben is jobban működnek, mint a szilícium. A perovszkitok tintasugaras nyomtatóval nyomtathatók, és olyan vékonyak lehetnek, mint a tapéta.
1 of 10
Hide Caption
Oxford PV reméli, hogy a perovszkit végül teljesen kiváltja a szilíciumot.
“Az elkövetkező évtizedekben a teljesen perovszkit napelemes bevonatok azt ígérik, hogy tovább növelik a hatásfokot, csökkentik a napelemes berendezések súlyát és szállítási költségét” – mondja Varun Sivaram, energetikai szakértő, a “Taming the Sun: Innovations to Harness Solar Energy and Power the Planet” című könyv szerzője, aki Oxfordi tanulmányai során együtt dolgozott Snaith-tel.
A technológia fejlődésével a perovszkitot rugalmas felületekre lehetne permetezni vagy hengerelni. A félig átlátszó napelemes bevonatokat akár egész épületek köré is lehetne tekerni.
Az Oxford PV célja, hogy a jövő év elején megkezdje a szilíciumra felvitt perovszkitból készült cellák gyártását egy új, erre a célra épített gyárban a németországi Brandenburgban. Becslései szerint a cellákból készült panelek akár 1000 dollárt is megtakaríthatnak a háztulajdonosoknak egy átlagos napelemes rendszer beszerzésén és telepítésén.
A perovszkittal dolgozó további vállalatok közé tartozik a varsói székhelyű Saule Technologies, amely 10 millió eurós (11,7 millió dolláros) finanszírozást kapott a lengyel Columbus Energy fotovoltaikus cégtől.
A múlt hónapban a Saule Technologies új varsói gyárában megkezdődött a perovszkit napelemek nyomtatása tintasugaras nyomtatókkal. A jövő év elején kezdi meg a svéd Skanska Group építőipari vállalat beszállítását, amely azt mondja, hogy az első olyan fejlesztő akar lenni, amely kereskedelmi méretekben nyomtatott napelemeket rögzít egy épület homlokzatára.
“Ez egy játékváltó lesz az energiaszektorban, mert minden fényviszonyok között működik” – mondja Olga Malinkiewicz, a Saule Technologies társalapítója. “Rugalmassá tehető. Ez egy csodálatos anyag. Az építészek imádni fogják.”