GazdaságSzerző: portfolio 2026. 09. 02. 3 percnyi olvasás
23,5 százalékos hatásfokot értek el a kutatók egy olyan perovszkit napelemcellával, amelynél nem használtak hagyományos stabilizáló adalékanyagokat. Ráadásul a cella 3000 órás teszt után is megőrizte kezdeti teljesítményének 99 százalékát - számolt be a pv magazine.
A perovszkit napelemek egyik legnagyobb ígérete, hogy a szilíciumtechnológiánál nagyobb hatásfokú és potenciálisan olcsóbban gyártható napelemek alapját adhatják. A technológia elterjedésének azonban továbbra is komoly akadálya a hosszú távú stabilitás. Egy szaúd-arábiai kutatócsoport most olyan módszert dolgozott ki, amellyel az egyik legígéretesebb perovszkitanyag stabilitását próbálják javítani.
Kristálymagokkal terelték a megfelelő irányba az anyagot. A kutatók egy formamidinium-ólom-jodid (FAPbI₃) alapú perovszkitot vizsgáltak, amely a perovszkit napelemek egyik legígéretesebb alapanyaga. Ennek azonban van egy komoly problémája: a nagy hatásfok eléréséhez szükséges kristályszerkezet nem elég stabil, és idővel könnyen egy olyan formává alakulhat, amely már nem képes megfelelően részt venni a napfény energiájának elektromos árammá alakításában.
Ezt eddig különböző stabilizáló anyagok hozzáadásával próbálták megakadályozni. A kutatók most egy másik utat választottak: nem újabb anyagokkal stabilizálták a perovszkitot, hanem apró, már megfelelő szerkezetű kristályokat kevertek hozzá.
Az ötlet lényegében olyan, mintha egy építkezésnél előre elkészített mintadarabokat adnának az építőanyaghoz. A már megfelelő szerkezetű kristályok „megmutatják” a készülő anyagnak, hogyan érdemes rendeződnie.
Így nagyobb eséllyel alakul ki a napelem szempontjából kedvező kristályszerkezet, miközben a nem kívánt, inaktív szerkezet kialakulását is visszaszorítják.
Ennek köszönhetően a kutatók szerint nagyobb és rendezettebb kristályokból álló, kevesebb hibát tartalmazó réteget tudtak létrehozni. Ez azért fontos, mert az anyagban lévő hibák akadályozhatják az elektromos töltések mozgását, így csökkenthetik a napelem hatásfokát.
A módszerrel készült cella ezért nemcsak hatékonyabb lett, hanem lényegesen stabilabbnak is bizonyult a hagyományos eljárással készített változatnál.
Több mint 8 százalékponttal javult a hatásfok. A módszerrel készített legjobb cella 23,51 százalékos teljesítményátalakítási hatásfokot ért el, miközben az ugyanilyen körülmények között, kristálymagok nélkül gyártott kontrollcella mindössze 15,5 százalékos hatásfokra volt képes.
A kutatók számára azonban legalább ilyen fontos volt a stabilitási eredmény. A cellákat 3000 órán keresztül, egy napfénynek megfelelő megvilágítás mellett, környezeti körülmények között, mintegy 35 (± 5) Celsius-fokon vizsgálták.
A kristálymagokkal készített cellák ezután is megőrizték kezdeti teljesítményük 99 százalékát.
A kontrollcellák ezzel szemben ugyanebben a tesztben körülbelül 15 százalékot veszítettek hatásfokukból.
Van még feladat: a laborból kellene eljutni a napelem-modulokig. A mostani eredmény ugyanakkor még nem jelenti azt, hogy a technológia rövid időn belül megjelenhet a kereskedelmi napelemekben. A kutatás egyelőre laboratóriumi méretű cellákon zajlott.
A címlapkép illusztráció. Címlapkép forrása: Getty Images
Napi