A napelemek hatékonysága átlépi a 30 százalékot, de felbukkant egy másik opció is

Mit tehet, ha több áramot is termelne, de nincs több hely a tetőn a napelemes paneleknek? Cserélhet akár jobb hatásfokú egységekre, vagy ott is találhat felületet, ahol eddig nem is gondolta volna.
Szabó M. István, 2020. december 16. szerda, 18:50
Fotó: Getty Images

A napelemes rendszerek pillanatnyi kereskedelmi standardja, ha hatékonyságról van szó, 20-22 százalék körüli. Vannak ennél rosszabb mutatóval is gyártmányok, és vannak olyan, jellemzően laboratóriumi kísérletek friss eredményeként bemutatott megoldások, melyek ennél többre is képesek. Mivel a napelemes rendszerek sikerének kulcsa az egyre alacsonyabb bekerülési költségük, a szokásos hatékonyságtól nagyobb érték azok számára jelent sokat, akiknek nincs elegendő szabadon be-napelempanelezhető felületük az épület tetején vagy azok környezetében, a földön.

Korábban a Napi.hu beszámolt arról a bonyolult, többcsatornás lencserendszerrel működő megoldásról mely európai uniós kooperációban, 5 millió euróból eljutott a 41,4 százalékos hatásfokig. Ugyanakkor az is nyilvánvaló volt, hogy a CPV Match Project eredményei egyhamar nem jelennek majd meg a háztetőkön, mivel sokkal inkább ott bukkanhatnak majd fel, ahol az energia-termelési koncentráltság többet nyom a latba, mint akár az összteljesítmény, akár a rendszer bekerülési költsége.

A hatásfoknövelést célzó kutatások azonban az ennél hamarabb is tömeggyártásba vihető napelemes panelekre is kiterjednek. Ezen a pályán a napokban jelentett be határátlépési szándékot a berlini Helmholtz Zentrum. Az anyagszerkezet-, és technológiakutató intézetnek egyik fő profilja a napelemes technológiához használható anyagok dinamikájának és hatásfokának vizsgálata és fejlesztése, és a friss közleménye szerint az ún. perovszkit-szilícium tandemcellákkal értek el új rekordot úgy, hogy még mindig van tartalék a rendszerben.

A beszámoló szerint a Steve Albrecht irányításával dolgozó csapat stabilan, több mint 300 órán keresztül képes volt a két félvezetőből összeállított napelemeket 29,15 százados hatékonysággal dolgoztatni. Ezzel átadták a múltnak e a tudományosan eddig publikált legmagasabb, 26,2 százalékos értéket, de még az Oxfordban elért 28 százalékos csúcsot is. A berlini rekordot a Science folyóirat közölte az eredményeket a Fraunhofer ISE tanúsítja. A csúcsdöntés anyagszerkezeti magyarázata így néz ki:



... de az eredmény közérthető magyarázatot is kapott. A kutatók szerint a sikert anak ksözönhetik, hogy sikerült kifejleszteniük és felhasználhatóvá tenniük egy új, karzabok-alapú kontaktréteget, és ennek segítségével, molekuláris szinten sikerült optimálisabbá és stabilabbá tenni az energiaátadási folyamatot. A kutatók nem fukarkodtak a köszönetnyilvánítással: litván, szlovén és brit egyetemeknek, és más európai országok kutatóit, összesen 29 szerzőt neveztek meg, akinek munkája hozzájárult a most publikált eredményhez. "Minden partner hozza sajátos szaktudását, így együtt tudtuk elérni ezt az áttörést" - nyilatkozta Steve Albrecht.

A csoport továbbra is a sejtanyagokkal foglalkozik, a kutatásvezető biztos benne, hogy elérik a 30 százalékot - mivel az elméleti számítások összegzésekor a maximálisan elérhető hatékonyság 32,4 százalékra jött ki. Mindez azt jelenti, hogy ha e technológiát és anyagszerkezetet át tudják majd ültetni a szériagyártású napelemek világára, ugyanarról a felületnagyságról akár másfélszeres "termésmennyiség" is szüretelhetővé válik. (Addig is itt egy másik friss bejelentés: Svájcban a szabványméretű ostyán - tehát a tömeggyártásra felkészítésben a berlini labornál előbbre járva - ugyanezzel a tandem cellás technológiával 26,5 százalékos hatékonyságot értek el.)

Új vadászterületre tévednek

A hírek arról nem szólnak, hogy minderre mikor kerülhet majd sor, arról viszont igen, hogy a napelem cellás hatékonyságnövelési versenye mellett megjelent egy "rivális" is. Hollandiában bukkant fel egy másik megközelítés arra, hogyan-mivel lehetne még több energiát termelni az épületeken - még közelebb lépni az energetikai önellátásához. A Solarix nevű startup megoldása az, hogy nem az épület tetejére, hanem a homlokzatára tervez, gyárt és telepít napelemeket. Ezek a panelek - mérettől függően - 110-180 W teljesítményre képesek és bár szerénynek tűnő, 13,8 százalékos hatékonysággal termelnek, de a méretgazdagságnál is nagyobb színgazdagsággal készülnek. Plusz ezek a panelek könnyen telepíthetők (csavarozhatók vagy ragaszthatók) az épület falára - amit egy egyszerű alumínium szerelőprofillal egészítenek ki.

Minderről a PV-Magazine számolt be. A lap megszólaltatta a társaság egyik alapítóját; Reinier Bosch elmondta, hogy jelenleg csak Európában gyártanak paneleket, de már keresik a lehetőségét, hogy máshol, lincenc alapján is sor kerülhessen erre.

Gyakorlatilag bármilyen méretben és színben előállíthatók a homlokzati napelemes panelek (Bunnik, Hollandia, 2020)
Getty Images

A mono-kristályos modulok tömege négyzetméterenként 22,5 kg, a kék, piros, zöld és szürke különböző árnyalataiban máris kapható paneleket kerámia tintával színezik, ami így tartós és mély színélményt biztosít a gyártó szerint. A Solarix azonban nem egyszerűen homlokzati napelempaneleket gyárt, hanem erre meglehetősen komplex megoldásokat is kidolgoz és telepít. Ezért van az, hogy míg az alappanel ára négyzetméterenként 270 euróba kerül, az érzékelőkkel (ledes mozgás-, fény-, szennyezés-, illetve hőérzékelőkkel) felvértezettért már 700 eurót is elkérnek. De Bosch szerint minden projeknek saját jellemzői vannak, így ezek az árak csak irányjelzők. Felépítettek már 400 négyzetméteres napelemes homlokzatot is, és jelenleg már tíz nagy projektre futott be konkrét megrendelés.

HOZZÁSZÓLÁSOK