A napelemek kritikus hibáját fedezték fel kutatók

Jóllehet 40 esztendeje napirenden van sarkalatos hibájuknak a megtalálása, annak a kérdésnek a megválaszolása, vajon miből adódik az a „jelenség”, amely elejét veszi teljesítőképességük maximális kihasználását. A tudósok sokáig értetlenül vizsgálták a maga nemében fantasztikus technológiát, és az elmúlt évben jöttek rá a megoldásra. Tanulmányukban részletesen leírták a napelemek gyártásához felhasznált szilícium fém egy olyan anyagtechnológiai hiányosságát, amit évtizedes kutatásuk során nem észleltek. Ez a tulajdonság, nehezen kimutatható anyagviselkedés felelhet azért a 2 százalékos teljesítőképesség csökkenésért, amelyet elszenvednek a napelemek a használat első óráiban. A jelenség neve: Light Induced Degradationért (LID: fény indukálta leromlás). Ha megszorozzuk a napenergia gazdaságosságokban világszerte telepített, mind nagyobb számú panellel ezt a százalék értéket, azonnal tetten érhető, hogy ez a csökkenés tetemes gigawatt költségekkel jár, amelyet a fosszilis energia forrásokkal kell fedezniük. Ténylegesen a LID hozzávetőleges gazdasági vesztesége több energiával ér fel, mint amennyit az Egyesült Királyság tizenöt nukleáris erőműve képes produkálni.

A rejtély megoldásának a részleteiről érdemes tudni, hogy a 40 év alatt lebonyolított 270 kutatási munkafolyamat által mindhiába elemzett és keresett nehézséget megleljék, a legújabb tanulmány mély szintű tranziens spektroszkópiának (DLTS) nevezett optikai és elektromos technikát használt a szilíciumban „feltérképezhető” rendellenesség megtalálására. Mit derített ki a DLTS elemzése? Amikor ez elektromos töltés a napelemekben a napfényből megjelenik, az elektronok áramlása csapdába jut, ez viszont visszahat és csökkenti a kiaknázható villamos energia szintjét. Amíg a napelem fel nem hevül, ez a hiba ott rejtőzik – mutatták ki vizsgálódásuk során a kutatók. „Bizonyítottuk, hogy a hiba létezik, most mérnöki megoldásra van szükség – jelentette ki, Iain Crowe, a manchesteri egyetem tanára.

Hírdetés

Arra is rájöttek a kutatók, hogy a magasabb minőségű szilícium töltéshordozói (a fotonenergiát hordozó elektronok) hosszabb ideig életképesek, élettartamuk elnyújtottabb, ami megerősíti az gondolatmenetet, miszerint ezek a csapdák a teljesítmény romláshoz kapcsolódnak. A sötétben történő anyag melegítése, amelyet a csapdák szilíciumból való eltávolítása gyakorta alkalmaznak, a lebomlást megfordítja. Természetesen, a napelemek eredményességi jellemzőinek kiemelkedő szintre juttatását előirányzó kutatómunka prognosztizálható és nyilvánvaló, hogy a laboratóriumi kísérletek történései adnak eligazodást a további teendők elvégzéséhez, jelzik majd a célravezető útirányt. Az máris bizonyos, azzal hogy LID rejtélyt felkutatták, elősegítették, hogy a világ napenergia gazdaságai előnyt kovácsoljanak a kutatási eredményekből.

100.000 Ft-ból napelemes rendszer Európai Uniós támogatással?Kérjen itt ajánlatot. 5 perc alatt személyre szabott ajánlatot kap (x)


Forrás:alternativenergia.hu
Tovább a cikkre »