Oxford külvárosában található egy kutatóközpont, az Oxford PV, amely a napenergiával kapcsolatos legújabb innovációk élvonalában dolgozik.
A laboratóriumban a tudósok naponta több tucat napelemet tesztelnek: finomítják az anyagokat, klímakamrákban próbálják ki őket, és mikroszkóp alatt vizsgálják, hogy melyik cella működik jól, és melyik nem.
Az izgalmas újdonság a perovszkit, egy kristályszerkezet, amelyet a hagyományos szilíciumcellákra helyezve jelentősen növeli a napelemek hatékonyságát. A Euronews cikke részletesen beszámol az újdonságról.
Az Oxford PV, amely az Oxfordi Egyetem kutatási projektjéből indult, és amelynek gyára Berlin közelében található, a perovszkit-szilícium tandem napelemek gyártásában élen jár. Az Oxford PV mostanra már jelentős sikereket aratott, mivel a perovszkit területén a korábbi fejlesztéseket megelőzte, és most több szabadalommal és egy amerikai közüzemi vállalattal kötött szerződéssel rendelkezik.
A perovszkit-szilícium napelemek még a háztetőkön és a repülőszárnyakon is elhelyezhetők. (Fotó: Oxford PV)
A napenergia a jövő egyik legfontosabb energiaforrása lehet, hiszen nemcsak a környezet számára kedvező, hanem gazdaságilag is egyre versenyképesebbé válik.
A nap- és szélerőművek ma már a legolcsóbb energiatermelési módszerek közé tartoznak világszerte. A hagyományos szilícium napelemek viszont elérték a hatékonyságuk maximális szintjét, amely körülbelül 26 százalékos energiatermelést jelent.
David Ward, az Oxford PV vezérigazgatója szerint a szilícium napelemek számára a jelenlegi fejlesztési ciklus vége felé járunk. A cég 2020-ban rekordot döntött, és 29,5%-os cellahatékonyságot ért el, amely az iparági áttörést jelenti. Azóta a perovszkit-szilícium tandem napelemek fejlesztése felgyorsult, és más cégek is igyekeznek felzárkózni.
A perovszkit egy ásványi anyag, amelyet az 1800-as években fedeztek fel Oroszországban. Az Oxford PV által használt perovszkit szintetikus úton, olcsón előállítható, és kiválóan alkalmas a napfény begyűjtésére. A hagyományos napelemekben a szilíciumot vékony rétegekre vágják, majd fémérintkezőkkel látják el, hogy elektromos áramot generáljanak.
A tandemcellák esetében a perovszkit egy nagyon vékony rétegként kerül a szilícium cellák tetejére, így a két anyag együtt dolgozik. A perovszkit jobban elnyeli a napfény szélesebb spektrumát, mint a szilícium, így hatékonyabban alakítja át azt energiává.
Míg a szilícium cellák elméleti hatékonysága 29 százalék, a perovszkit-szilícium tandemcellák akár 43%-os hatékonyságot is elérhetnek. A perovszkit réteg hozzáadása ugyan többletköltséget jelent, de az extra energiatermelés bőségesen kárpótolja ezt.
A perovszkit-alapú napelemek iránti érdeklődés folyamatosan nő, mind a háztulajdonosok, mind a nagy közműszolgáltatók részéről. 2024 szeptemberében az Oxford PV egy amerikai közüzemi vállalatnak szállította a paneleket, hogy azok tesztelésével kiderüljön, milyen előnyöket kínálhat a perovszkit-tandem technológia a nagy léptékű alkalmazásokban.
A napelemek nemcsak hagyományos használatra, hanem különleges alkalmazásokra is ideálisak, például repülőgépek szárnyain.
Mivel a súly és a méret kulcsfontosságú tényezők a repülésben, az új napelemek segítségével az UAV-k (pilóta nélküli légi járművek) hosszabb ideig maradhatnak a levegőben, vagy olyan területeken is működhetnek, ahol gyengébb a napfény.
Az Oxford PV folyamatosan új anyagokat és ötleteket tesztel, mielőtt a prototípusokat a brandenburgi gyárba küldenék a méretnöveléshez.
Bár a német gyár még nem éri el a gigawattos termelési kapacitást, az Oxford PV kész együttműködni más cégekkel, hogy a perovszkit-szilícium napelemek teljes potenciálját kiaknázhassák a fenntartható energiatermelésben.
Kiemelt kép: Oxford PV
Devenyi Dalma
