Már most is akad egy fúziós erőmű, ami végtelen energiát szolgáltat, csak sajnos ezt nem tudjuk elég hatékonyan kiaknázni – ez a Nap. Képzeljük el azonban, hogy minden eszközt el tudunk látni olyan bevonattal, amely képes napelemként funkcionálni! A képzelet és a valóság között pedig immár átjárható a határmezsgye, hála az Oxfordi Egyetem kutatóinak. Az általuk kifejlesztett rugalmas napelemes “bevonat” ugyanis képes a hétköznapi tárgyakat hordozható áramforrássá alakítani – írja a LiveScience.

Ez az ultravékony napelemréteg ugyanis bár 150-szer vékonyabb a hagyományos szilícium alapú paneleknél, ugyanakkor hasonló energiaátalakítási hatékonyságot kínál. Az új technológia lehetőséget nyújt a napelemek egyszerű felvitelére különféle felületekre, például akár az autók tetejére vagy az okostelefonok hátlapjára, így menet közben is tölthetők ezek az eszközök, és csökkenhet a nagy naperőművektől való függőség.

A fejlesztés egy új típusú, perovszkit struktúrákból készült fotovoltaikus anyagon alapul, amely szintetikus kristályszerkezetekből áll – hasonlóan a természetben előforduló kalcium-titán-oxidhoz. Ezeket a perovszkitokat olcsóbban és rugalmasabban lehet előállítani, mint a jelenleg a napelemek piacát domináló szilíciumot. A perovszkitokat egyébként épp ezen tulajdonságaik miatt a 2000-es évek vége óta a napenergia “szent gráljaként” emlegetik, mivel könnyű és rendkívül hatékony napelemek készíthetők belőlük.

Csakhogy eddig akadt velük egy komoly probléma – ezek a struktúrák meglehetősen instabilak, mivel érzékenyek a nedvességre, és gyorsan lebomlanak, ha a levegővel érintkeznek.

Mindezt az oxfordi kutatócsoport egy “többrétegű” megoldással hídalta át – tehát különböző hullámhosszúságú fényre érzékeny anyagokat rétegeztek egymásra. Ez az eljárás pedig egyaránt növeli a szoláris filmréteg fényérzékenységét és a stabilitását is. Az így létrejött bevonat figyelemre méltó, 27 százalékos hatékonyságot ért el a napfény energiává alakításában, ami amúgy meghaladja a legtöbb jelenlegi szilíciumpanel megközelítőleg 22 százalékos hatékonyságát is. A korábbi perovszkit prototípusokhoz képest pedig pláne jelentős előrelépésről beszélhetünk, mivel ezek néhány évvel ezelőtt még csak 6 százalékos hatékonyságot értek el.

A kutatócsoport számos felhasználási lehetőséget lát ebben a technológiában, az épületek és járművek bevonásától kezdve a már említett mobil eszközök fejlesztéséig. Junke Wang, az Oxfordi Egyetem professzora hangsúlyozta:

“Ha több napenergiát tudunk így előállítani, hosszú távon kevesebb szilíciumpanelre és napelem farmra lesz szükség.”

A jövőt a kutatók pedig rendkívül napfényesnek látják: szerintük hosszútávon a perovszkit alapú napelemek végül elérhetik, sőt meghaladhatják a 45 százalékos hatékonyságot is. Ez pedig azt jelentené, hogy ezekkel a cellákkal akár gyenge fényviszonyok között is lényegesen több energiát nyerhetünk kisebb felületekről.

(Kép: Pixabay/Pexels)