A napelemek következő generációit már algoritmusok fejlesztik nekünk
2020 / 02 / 03 / Rácz Tamás
A napelemek következő generációit már algoritmusok fejlesztik nekünk
Hogy milyenek lesznek a jövő napelemei? Majd megmondja a számítógép!

A több mint száz éve megalkotott első napelem 1% körüli hatásfokából mostanra sikerült 20% feletti hatásfokot csinálni. Jelenleg a piacon kapható napelem-táblák átlagos hatásofoka 15-20%, a legjobb paneleké pedig eléri a 23%-ot. Ezzel a hatékonysággal a fejlesztők elérték, hogy üzletileg is gazdaságossá vált a napelemes energiatermelés. Ennél a technológiai fejlettségnél már volt mire megalapozni a napelemek nagyüzemi sorozatgyártását, ami pedig jócskán levitte a napelemek árát. Ezért szaporodhattak el olyan látványosan a tetőkön és a napsütötte mezőkön, felhagyott külszíni bányaterületeken a fekete táblák; a jelenlegi hatásfokú, a jelenleg várható élettartamú panelek már nem csak áramot termelnek, hanem pénzt is, a tulajdonosuknak.

Persze mindettől a napfényből elektromos energiát termelő napelemek  technológiai fejlődése nem állt le. A kutatók továbbra is keresik azokat az anyagokat, műszaki megoldásokat, amelyekkel tovább lehet javítani a napelemek hatékonyságát. Sőt, már nem is kutatók foglalkoznak ezzel, hanem számítógépek.


A NASA Juno műholdjának napelemeit vizsgáló kutatók Kép: NASA/JPL-Caltech/KSC

A Közép-floridai Egyetemen a perovszkit-kristállyal kísérleteznek. Ez az anyag igen ígéretes, a ma elterjedt szilícium-alapú félvezetőknél lényegesen jobb, 28%-os hatásfokot is sikerült már elérni vele kísérleti napelemekben. Viszont az egyetem kutatóinak publikációja szerint nem is igazán az az érdekes, hogy mit vizsgálnak, hanem hogy hogyan. A lusta kutatók számítógépekre bízták a munkát. Gépi tanulásra képes algoritmusukat 2000 tudományos publikációból előszűrt 333 adatgyűjtési pontra eresztették rá, a számítógép pedig olyan következtetéseket vont le, olyan anyagtani megoldásokat javasolt, amelyek - állítólag - jobban megközelítik a napelemek hatásfokának fizikai korlátját (Shockley és Queisser - határ, 33,7%), mint amennyire emberi aggyal eddig képesek voltunk.

Szintén a gépi tanulástól vár új megoldásokat, de nem a kristályos, hanem a vékonyrétegű napelem-technológiában egy másik amerikai kutatócsoport. A három egyetem küldötteiből álló, az Egyesült Államok energiaügyi minisztériuma által is támogatott csapat projektje azért fontos, mert bár a vékonyfilm-napelem nem versenyezhet a kristályos napelemekkel hatásfok tekintetében, számos praktikus okból kifolyólag (hajlíthatóság, felületekre rádolgozhatóság, esetleg átlátszóság), a piac nagyon várja ezeket a változatos módon felhasználható napenergia-hasznosító anyagokat.

Végezetül pedig egy kínai, szintén három egyetem által futtatott projektben szerves alapanyagú vékonyfilm-napelemek anyagaival kapcsolatos kutatás folyik, ugyancsak a gépi tanulás lehetőségeinek bevonásával. A kínai algoritmus 1700 tudományos publikáció adatait emészti éppen és próbál belőlük új ötleteket adni hatékonyabb, olcsón gyártható új vékonyrétegű napelemek előállításához.

Ha tetszett ez a cikk, kövess minket a Facebookon is!

 

 


Először vagy itt? Ez itt a Rakéta!
Olvasd el főszerkesztőnk beköszönőjét, mire számíthatsz tőlünk!
Rakéta az Instagramon is!
Kövesd be, később jól jársz majd!
Ezek is érdekelhetnek

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.