Svájci kutatóknak sikerült úgy összedolgozniuk a szilíciumot és a perovszkit kristályt, hogy annak egysége minden eddiginél hatékonyabb napelemet hozott létre.
A svájci Lausanne-i Egyetem (EPFL) tudósai egy olyan napelemet fejlesztettek ki, amelynek hatékonysága elérte a 29,2 százalékot – számolt be róla a Renew Economy. A cél, hogy a jövőben átlépjék a 30 százalékos küszöböt.
Az elmúlt években a napelemek hatékonysága folyamatosan nőtt, ám a szilíciumból készült panelek a teljesítményük csúcsa felé közelednek. A globálisan széles körben használt szilícium alapú napelemek legfeljebb 27 százalékos hatékonysággal működhetnek a termodinamikai tulajdonságaik alapvető korlátai miatt.
Az EPFL mérnökei ezért azon dolgoznak, hogy leküzdjék a szilícium korlátait. Ennek érdekében olyan cellákkal kombinálták össze őket, amelyek képesek elnyelni a fényspektrum kék és zöld tartományát is, és azt hatékonyabban tudják használni. Ennek eredményeként jött létre az úgynevezett tandem napelem.
Ezekhez a leggyakrabban a perovszkit kristályt használják, amelyről néhány évvel ezelőtt kimutatták, hogy növeli a szilícium hatékonyságát anélkül, hogy növelné a gyártási költségeket. Az EPFL szakemberei azonban úgy találták, hogy ha az érdes szilíciumfelületet perovszkittal vonják be, az visszafogja a hatékonyságot.
Hogy ezen változtassanak, 2018-ban elkezdtek kidolgozni egy eljárást, amivel egyenletes módon lehet kristályokat növeszteni a szilíciumra. Ennek eredménye lett a mostani, 29,2 százalékos eredmény. Ezzel sikerült túlszárnyalni a tavalyi rekordot.
A szakemberek most azon dolgoznak, hogy sikerüljön átlépni a 30 százalékos küszöböt, illetve, hogy a gyártási technológiát piacképessé tegyék.
Nanotechnológiával zöldít autókat egy japán cég
Az autóipari műanyag- és gumikomponenseket gyártó Toyoda Gosei egy cellulóznanoszál-erősítésű műanyagot fejlesztett ki azzal a céllal, hogy csökkentse a járművekhez kötődő szén-dioxid-kibocsátást a gyártástól a használaton át egészen a hulladékfeldolgozásig.
A cellulóz nanoszál szakítószilárdsága ötször akkora, mint az acélé, miközben tömege csak ötöde annak. Előnyös tulajdonságainak hála az autók környezetbarátabbá tételéhez több módon is hozzájárul.
Először is, a nanoszálat műanyagba vagy gumiba integrálva a habfröccsöntés könnyebbé válik, illetve a termékek falai vékonyabbra tervezhetőek. Ez tömegcsökkentéssel jár, ami a jármű élettartama alatt alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátást eredményez.
A nanoszálak az újrahasznosítás közben végzett felmelegítés és olvasztás során csak minimális mértékben veszítenek ellenállóságukból, ami megkönnyíti az újrahasznosítást. Ezenkívül még akkor is, ha elégetik, a cellulóz nanoszál nem juttat plusz szén-dioxidot a légkörbe, csupán az kerül vissza, amit a növény a növekedése során megkötött – áll a Toyoda Gosei közleményében.
Az új kompozit 20 százalék nanoszálat tartalmaz polipropilénnel kombinálva. Utóbbi műanyagot ma elterjedten használják autók belső és külső elemeinek gyártásában.
