Megoldották a napelemek nagy hibáját, jöhet a forradalmi újítás

Brit kutatók olyan anyagot fejlesztettek ki, ami képes megvédeni a napelemek alapanyagául szolgáló perovszkit kristályokat a hőtől, és más hibáit is kijavítja. Mindez nyugdíjazhatja végre a szilíciumot.

A szilícium hosszú évek óta a napelemek egyik alapvető alkotóeleme. Bár az anyag megbízható, alapvetően nehéz, merev és drága a gyártása. A perovszkit ezzel szemben csábító alternatíva lehet, ugyanis vékony, rugalmas és olcsóbb is. Van azonban vele egy elég komoly probléma: az anyag csak néhány napig biztosít működést a paneleknek, mivel a kristály néhány nap alatt lebomlik.

A mikroszkopikus hibák emellett elektromos problémákat is okoznak: energiaszivárgást, amelyet szinte lehetetlen nyomon követni a hagyományos eszközökkel. Ezek összességében olyan hibák, amelyek miatt a perovszkit-napelemek a mai napig nem tudtak tömegtermékké válni, bár az utóbbi időben számos előrelépés történt az ilyen egységek fejlesztése terén.

Ezek közé tartozik a legújabb eredmény is, amely Thomas Anthopoulos, a Manchesteri Egyetem tudósa és csapata munkájának köszönhető. A szakemberek sikeresen stabilizálták a perovszkit-napelemeket, ami segíthet az alacsony költségű technológia globális termékké válásában – számolt be róla az Interesting Engineering.

A kutatók egy olyan speciális, molekuláris ragasztót fejlesztettek ki, amelyek védőréteget képeznek a kristályok felületén. Ez a kémiai kötés arra készteti az anyagot, hogy rendkívül stabil, alacsony dimenziós rétegekbe rendeződjön, amelyek pajzsként funkcionálnak a hagyományos háromdimenziós perovszkit felett.

A mikroszkopikus hibák kiküszöbölésével és a felület simításával ez a bevonat hatékony energiaáramlást biztosít, miközben megakadályozza a cella intenzív hő okozta lebomlását. A tesztelés során ezek a stabilizált cellák 25,4 százalékos energiaátalakítási hatásfokot értek el.

A rendszer emellett 1100 óra használat után képes volt megőrizni a teljesítménye több mint 95 százalékát. Az igazán nagy előrelépést azonban az jelenti, hogy a napelemek 85 Celsius-fokos hőmérsékleten is stabilak maradtak, ami a korábbi perovszkitos cellákról nem volt elmondható.

Az eredményeket a Science című tudományos lapban közölték a kutatók.

2026. február 18. - szerda

Forrás: hvg.hu