Elindult az új Otthonfelújítási program! Minősítsen elő!
Már egy ideje új technológiával kísérleteznek Szaúd-Arábiában a napelemek előállításával kapcsolatban. A kutatás tárgyát pedig a kvantumpontos napelemek jelentik, amiben nem sikerült áttörést elérni egészen napjainkig. Hogy pontosan milyen eredményeket is sikerült elérni, azt bemutatjuk az alábbiakban.
KVANTUMPONTOS NAPELEMCELLÁK
Egy egészen új módszert dolgoztak ki a szaúd-arábiai Abdullah Király Tudományos és Műszaki Egyetem (KAUST) kutatói napelemcellák létrehozására. Az eljárás lényege, hogy a kvantumpont-technológiára alapozva hihetetlenül vékony és sima felületű rétegeket alakítanak ki. Az így létrejött kolloidos kvantumpontok pedig olyan apró félvezető részecskék, amelyek a fény különböző hullámhossztartományait képesek elnyelni. További nagy előnye a technológiának, hogy könnyedén elkeverhető oldószerekben. A szaúd-arábiai kutatók éppen ezt a tulajdonságot használták ki, ahhoz, hogy olyan festékeket hozzanak létre, amelyek egyszerűen felvihetők így flexibilis felületekre. Az egyetlen problémát az jelenti, hogy a levegő és az UV-sugárzás hatására az így létrejött napelemcellák hatékonysága jelentősen csökken.
A PROBLÉMÁT FELSZÁMOLÓ MEGOLDÁS
Az egyetem egyik kutatója, Ahmad Kirmani szerint 2014 előtt a kolloidos kvantumpontokon alapuló napelemek túlságosan is instabilak voltak, és a laboratóriumi, ellenőrzött környezeten kívül nem voltak életképesek. Szerencsére ezt a problémát azóta a tervezési módszerek fejlődésének köszönhetően fel lehetett számolni. Azóta elérhetővé vált a napelemcellák stabilitása, sőt azok hatékonyságát is sikerült növelni. Az új kvantumpontos napelemeknél a cellákban az apró részecskéket két vékony elektronszállító réteg közé helyezik, melyekhez UV-ellenálló anyagokat adnak. Ezek segítik a töltések kinyerését és a kvantumpontok védelmét is. A kutatócsoport azt is felfedezte, hogy a rétegek vastagságának csökkentésével növelni tudják a hatékonyságot. A kutatók egy kétlépéses technikát dolgoztak ki a rétegek legyártására. Első lépésként egy indium-oxid bevonatot visznek fel egy áttetsző elektródára, majd azt egy cink-oxid réteggel vonják be. Ezzel a metódussal egy rendkívül vékony, de sima felület jön létre. Végezetül pedig az oldat koncentrációjának optimalizálása hozta meg az igazi áttörést.
A kísérletek során bebizonyosodott, hogy a cink és indium kombináció megnövelte a cellák élettartamát, az UV-sugárzással szembeni ellenállóságát és a napelem stabilitását. A szakértők bíznak abban, hogy rövid időn belül a rendszer további tökéletesítésével a piacosítható terméket hoznak majd létre.
