Az otthoni kütyük hamarosan örökre búcsút inthetnek az elemeknek

Közeleg az a korszak, amikor a háztartási és személyes eszközöknek már nem lesz szükségük elemekre. Kínai kutatók áttörést értek el: a perovszkit anyag felhasználásával kifejlesztett napelemes technológiájuk apró napelemeket eredményezett, amelyek beltéri fényből nyernek áramot. Billentyűzetek, riasztók vagy érzékelők néhány éven belül így működhetnek majd – a szoba akár szerény megvilágításának köszönhetően is.

Perovszkit-forradalom: hatékonyabb, mint a szilícium

A perovszkit már elterjedt napenergiaforrás, de ezek a cellák most hatékonyabban hasznosítják a szórt, gyengébb beltéri fényt, mint a hagyományos szilíciumalapú napelemek. Az új panelekkel hatszor több energia gyűjthető, mint eddig bármilyen szilíciumos megoldással. Ez jelentősen olcsóbbá és fenntarthatóbbá teheti a kisebb energiaigényű eszközöket, amelyek jelenleg még elképesztő mennyiségű cserélhető elemet használnak fel.

Ma az IoT- (dolgok internete – Internet of Things, IoT) eszközök gyors terjedésével csak nő az elemek iránti igény, pedig ennek helyettesítése rendkívül sürgető környezeti kérdéssé vált.

Hogyan szelídítsük meg a perovszkitot?

A kiforrottabb felhasználás útjában eddig főként a perovszkit szerkezeti hibái, az úgynevezett elektroncsapdák álltak, amelyek csökkentették a hatékonyságot és gyorsították az anyag öregedését. A kutatók speciális vegyületeket alkalmaztak a hibák számának minimalizálására. Rubídium-klorid segítségével homogénebb kristályokat hoztak létre, két további vegyület – a DMOAI és a PEACl – pedig stabilizálta a legfontosabb ionokat, megakadályozva szétválásukat.

Hatékonyság és hosszú élettartam

Az így optimalizált cellák 37,6%-os fény–áram átalakítási hatásfokot produkáltak 1000 lux fényerőnél – egy jól megvilágított iroda fényviszonyainak megfelelő körülmények között. 100 nap alatt a cella teljesítményének 92%-át megőrizte, míg a módosítás nélküli perovszkitból készült verzió csupán 76%-ot. A kutatók és iparági szereplők már a gyártás felskálázásán dolgoznak: olyan, egyszerűen nyomtatható, olcsó és földrajzilag könnyen elérhető anyagokból készült napelemek fejlesztése a cél, amelyek a jövőben akár az összes apró eszközt elláthatják árammal – teljesen MI-vezérelten, elem nélkül.

2025, adrienne, www.livescience.com alapján