Új Perovszkit Napelemcellák 21,39%-os Hatékonysággal

2025. február 19. A Szingapúri Nanyang Technológiai Egyetem anyagtudósaiból és napenergia-mérnökeiből álló csapat, együttműködve a Polytechnique Hauts-de-France egyik munkatársával, kifejlesztett egy perovszkit alapú napelemcellát, amely biomassza-alapú polimert használ. Az Advanced Functional Materials folyóiratban megjelent cikkükben a kutatócsoport beszámol arról, hogyan használtak fel mezőgazdasági hulladékot a cella fotoaktív rétegének előállításához, és felfedezték, hogy a cella továbbra is magas energiahatékonyságot képes nyújtani.

Környezetbarát megoldások keresése

Ahogy a Föld egyre melegebbé válik, a tudósok folyamatosan keresik az alternatívákat a főbb kibocsátási források helyett. Az egyik ilyen fő forrás a fosszilis tüzelőanyaggal működő erőművek. Az ilyen erőművektől való függőség csökkentése érdekében a tudósok alternatív, megújuló és tiszta forrásokat kutatnak fel.

Napelemek: lehetőségek és kihívások

Az egyik ígéretes forrás a napenergia, amely a napfény energiáját alakítja át elektromossággá. Sajnos azonban nem annyira tiszta, mint amilyennek tűnhet, az előállításához használt anyagok miatt. Ezen kívül néhány anyag, mint például a szilícium, egyre ritkább és így drágább. Ezért folynak erőfeszítések arra, hogy ezek helyett olcsóbb és tisztább anyagokat, például a perovszkit ásványt használjanak. Bár ezek az erőfeszítések ígéretesek, a perovszkit alapú cellák még mindig nem érnek el olyan hatékonyságot, mint a szilícium alapúak.

Új alternatíva: biomassza-alapú polimerek

Ezek a cellák egy másik problémával is küzdenek: a fotoaktív réteget gyakran kőolaj-alapú polimerekkel készítik, ami kérdéseket vet fel fenntarthatóságuk kapcsán, és megnehezíti a cellák tömeggyártását. Ebben az új kutatásban a kutatócsoport rátalált egy tisztább megoldásra, egy biomassza-alapú polimerre. Továbbá, a biomassza egy furan néven ismert anyagból származik, így még környezetkímélőbbé téve a cellákat.

A biomassza-alapú polimert használó cellák tesztelése ígéretes eredményeket hozott: az ilyen cellák 21,39%-os hatékonyságot értek el—még mindig messze elmarad a nem biomassza-alapú polimerekkel készült cellák 34%-os hatékonyságától, de elegendő ahhoz, hogy folytassa a kutatást. A kutatók szerint e siker újabb kutatásokat nyithat meg, amelyek új anyagokat keresnek a fotoaktív réteg fejlesztésére.