A Nemzetközi Ibériai Nanotechnológiai Laboratórium (INL) kutatócsoportja bejelentette egy áttörést jelentő, megújuló energiaforrások terén végzett kutatás eredményeit, melynek során egy nagy hatékonyságú, ultravékony napelemet hoztak létre. A hagyományos technológiához képest az új cella nemcsak kevesebb anyagot fogyaszt, hanem gyorsabban és olcsóbban is előállítható, miközben számos területen rugalmas alkalmazási lehetőséget biztosít.
Áttörés az ultravékony napelemek terén: könnyebb, olcsóbb és erősebb.
A kutatócsoport szerint az ultravékony napelemek eredendően korlátozottak a gyenge fényelnyelő képességük miatt, ami miatt a napenergia hátulról „kiszivárog”, és csökkenti az energiaátalakítás hatékonyságát. Ennek a problémának a leküzdésére az INL tudósai az Uppsala Egyetemmel (Svédország) együttműködve, Pedro Salomé vezetésével egyfajta „nanoszerkezetű tükröt” hoztak létre, amelyet a napelem hátuljához rögzítenek.
Ez a kialakítás egy vékony, nano-mintázatú aranyréteget használ, amelyet alumínium-oxiddal vontak be, és amely tükörként visszaveri a fényt a fotovoltaikus cellára, lehetővé téve a fény másodszori elnyelését. Az alumínium-oxid réteg a hátsó felületen a teljesítményveszteség csökkentésében is segít, megakadályozva az elektronok újraegyesülését, ezáltal korlátozva az energiapazarlást.
A komplex és költséges gyártási eljárás helyett a csapat egylépéses nanolitográfiai technikát alkalmazott, amely lerövidíti a gyártási időt és növeli az ipari méretű méretezés lehetőségét. Egy ultravékony ACIGS (Ag,Cu)(In,Ga)Se₂) fotovoltaikus cellával végzett tesztelés során a cella hatékonysága körülbelül 1,5%-kal nőtt a jelentősen javuló fényelnyelésnek köszönhetően.
A csapat azt is megállapította, hogy az akkumulátor 450°C-on működött a legjobban, ez a hőmérséklet megakadályozta az aranyatomok diffúzióját – ez a tényező a korábbi modellekben teljesítményromlást okozott.
Az INL csapata szerint az új kialakítás egyszerre két fő kihívást old meg: a fénygazdálkodást és az energiaveszteség csökkentését. Ezáltal az ultravékony napelem széleskörű gyakorlati alkalmazási lehetőségeket kínál, az elektromos járművektől az épületeken át a hordozható elektronikus eszközökig.
A kutatók szerint a találmány új irányt nyit a napenergia-technológia számára – ötvözve a magas hatékonyságot, az alacsony költségeket és a rugalmasságot. Ez várhatóan fontos ugródeszka lesz az ultravékony napelemek tömeggyártásának folyamatában, elősegítve a globális megújulóenergia-ipar fejlődését.
Forrás: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/pin-mat-troi-sieu-mong-buoc-ngoat-cho-nang-luong-tai-tao-tuong-lai/20251014102208238
Hozzászólás (0)