| SKYNET |
EGYRE FÉNYESEBB A NAPENERGIA JÖVŐJE
A napenergia a harmadik legnagyobb megújuló energiaforrás jelenleg a vízerőműveket és a szélfarmokat követően. E forrás igen jelentős, hiszen földünk felszínét éves szinten tízezerszer több napenergia éri, mint amennyi az emberiség jelenlegi egyévnyi energiafelhasználása. Ami még fontosabb: az utóbbi esztendőkben elképesztő ütemben gyorsult a napelemcellák fejlesztése, és közben az új napelemek kilowattra vetített ára a töredékére, az 1977-es 77 dollárról mára mindössze 10 cent körülire zuhant. Az első cellákat 1954-ben a Bell Laboratóriumban fejlesztették ki, de az elvet már a XIX. század első felében felismerték és a XX. század elején szabadalmaztatták is. A fény árammá alakításában a nagy kihívás a hatékonyság, ami azt jelenti, hogy a napfény energiájának
mekkora része alakul a cellában kifejezetten elektromos árammá. A Bell kísérletében ez az arány mindössze 6 százalékos volt, ám az ezt követő évtizedekben ezen a téren is óriási ugrás következett be. Az első, kereskedelmi forgalomba került napelemek 8-10 százalékos hatékonysága a hatvanas évekre 14 fölé nőtt. Ezután évtizedekig nemigen volt érdemi javulás, hiszen a mai napig kereskedelmi forgalomban lévő, kedvező árú napelemek hatékonysága 15 és 20 százalék közötti, a drágább, prémiumfejlesztéseké pedig 22-23. Épp itt volt az ideje az előrelépésnek.
KORLÁTOK
Tudni kell ugyanakkor, hogy a fizika törvényei gátat szabnak az egy cellatípuson elérhető hatékonyságnak, ami a Shockley–Queisser szerzőpárosról el-
nevezett törvény szerint 33,7 százalékos. Ennél hatékonyabb egyrétegű napelemet elvben nem lehet készíteni. Ám a kutatók szeretik a kihívásokat: több olyan cellatípus is készült a laborokban, amelyek két vagy akár hat különféle fotovoltaikus réteget is alkalmaznak. Ezzel ritkán közelítik a rétegenkénti 20 százalékot, de az adott négyzetméterre jutó hatékonyság rétegenként összeadódik. Például az egyik a meleg színspektrumot, a másik a hideget alakítja árammá, így a rétegek kevéssé árnyékolják egymást. Ilyen hibrid technológiát fejleszt 2016 óta az Oxford PV nevű vállalat és a San Franciscó-i Swift Solar nevű startup. Az
FOTÓ: JONATHAN NACKSTRAND, EUROPRESS/AFP
NAPELEM-TECHNOLÓGIAI ÚJDONSÁGOK | Három-öt éven belül megduplázódhat a kereskedelmi forgalomban kapható napelemek hatásfoka, így kisebb tetőfelületekre is megéri majd háztartási naperőműveket építeni. Közben a szabályozás is változik, arra ösztönözve az otthon napáramot termelőket, hogy a tetőkön megtermelt energia minél nagyobb részét helyben használják fel.
70 | FIGYELŐ 2021/22
F_70-71_skynet_napelem.indd 70
2021. 06. 01. 16:32
