Hatékonyabb lehetőség került elő a napenergia felhasználáshoz

2021. február 15. 11:30
Az UCLA anyagkutatói és munkatársai felfedezték, hogy a perovszkitok azon ígéretes anyagok egyik csoportja, melyek felhasználhatóak az olcsó, nagy teljesítményű napelemek gyártásához. Ugyanis tartalmaznak egy korábban kihasználatlan molekuláris komponenst, amely tovább növelheti a perovszkitok elektronikus tulajdonságait.

A Lev Perovski orosz ásványkutatóról elnevezett anyagok olyan szervetlen molekulák, melyek kristályrácsos szerkezettel rendelkeznek az átlapolt szerves molekulák mellett. Eddig úgy vélték, hogy ezek a szerves molekulák csak strukturális funkciót töltenek be, és közvetlenül nem járulnak hozzá a perovszkitok elektronikus teljesítményéhez.

Egy új tanulmány szerint, a szerves molekulák megfelelő megtervezésével nemcsak fenntartani tudják a kristályrács szerkezetét, hanem javítják az anyagok elektromos tulajdonságait is. Ez a felfedezés új lehetőségeket adhat a strukturális átszervezés területén, hozzájárulva a magasabb minőségű napelemek és LED panelek létrehozásához. A kutatást részletező tanulmány a közelmúltban jelent meg a Scienceben.

„Ez olyan, mintha a rég ismert kutyusunkkal találkoznánk, aki új trükköket" – mondta Yang Yang, az UCLA Samueli School of Engineering vezető kutatója. Hozzátette: „Az anyagtudományban egészen az anyag atomi felépítéséig vizsgálódunk a hatékony teljesítmény érdekében. Posztdoktoraink és végzős hallgatóink semmit sem vesznek természetesnek ezért mélyebbre ástak, hogy új utat találjanak."

A jobban teljesítő perovszkit anyag előállítása érdekében a kutatók beépítettek egy mesterségesen tervezett szerves molekulát, egy pirén tartalmú szerves ammóniumot. Külső oldalán a pozitív töltésű ammónium molekula kapcsolódott a pirén molekuláihoz. Ez a molekuláris felépítés további elektronikus hangolhatóságot nyújtott a perovszkitok számára.

„A perovszkiták egyedülálló tulajdonsága, a polimerek könnyű és olcsó feldolgozhatósága" – mondta a tanulmány társszerzője, Rui Wang, az UCLA anyagtudományi és mérnöki professzora. Kiemelte: „Ez az újonnan továbbfejlesztett perovszkit anyag most már jobb és hatékonyabb tervezési koncepciókat kínál a piacnak”.

A perovszkiták hozzáadott hatékonyságának bemutatása érdekében a csapat egy fotovoltaikus (napelemes) cella prototípust készített az anyagokból, majd 2000 órán keresztül folyamatos fényben tesztelték.

Az új cella 85 százalékos hatékonysággal alakította át a fényt elektromos energiává, ellentétben a szerves molekula hozzáadása nélkül tesztelt modellel, amely a felvett energia 60 százalékát tudta „csak" megtartani.

A cikk szerzője: Bodó Anita
 


Kedvelje a Makronómot Facebookon!



Összesen 2 komment

Jelenleg csak a hozzászólások egy kis részét látja.
Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!

A kommentek nem szerkesztett tartalmak, tartalmuk a szerzőjük álláspontját tükrözi.
Hozzászóláshoz és a további kommentek megtekintéséhez lépjen be, vagy regisztráljon!

Bejelentkezés