Eddig a napelemek a látható fénynek csupán egy kis tartományát tudták hasznosítani – ezt a problémát oldhatja meg egy új felfedezés, amellyel a jelenlegi 20-ról 80 százalékra nőhetne a napelemek hatékonysága. Magyar szakemberek szerint az eredmények ígéretesek, sok területen használhatók lehetnek, ám a napelemes megvalósításuk egyelőre kérdéses.
Az amerikai Rice Egyetem tudósai kidolgoztak egy elméletet arra, hogyan lehetne hatékonyan felhasználni a napelemek által felvett hőenergiát, azt fénnyé alakítani, majd energiát termelni vele. Ezzel elméletben a mostani 20-ról 80 százalékra lehetne emelni a napelemek hatékonyságát. Mizsei János villamosmérnök, a BME Elektronikus Eszközök Tanszékének vezetője, egyetemi tanár az InfoRádiónak elmondta: a kutatás gyakorlati megvalósíthatósága még nem bizonyított, és problémát jelenthet, hogy olyan drága lenne az új technológia, amit a kinyert többletenergia ára nem fedezne.
Eddig a napelemek a látható fénynek csupán egy kis tartományát tudták hasznosítani. Az amerikai egyetemi tudósok most viszont azt próbálják elérni, hogy a látható fénynél kisebb energiájú fényt (például a hősugárzást vagy a rádió- és infrasugárzást) átkonvertálják kicsit nagyobb energiájú fénysugárzássá, és azt hasznosítsák a már szokásos napelemes technológiával, magyarázta Mizsei János villamosmérnök az InfoRádinak nyilatkozva.
A szakember megjegyezte, olyan gyakran előfordul, hogy nagyobb energiájú, kisebb hullámhosszú és nagyobb frekvenciájú sugárzásból hő keletkezik,
nagyobb energiából kisebb energiát ugyanis egyszerű csinálni, de két kisebb energiájú fotonból egy nagyobb energiájú fotont nem. Ilyet még nem láttunk,
tette hozzá. A Rice Egyetem dolgozóinak sem sikerült, csupán számítógépes modellekkel számoltak, hogy bizonyos szénnanocső-elrendezésben megvalósítható.
A magyar szakember meglehetősen pesszimista az elméletet illetően, mert szerinte egyrészt nem biztos, hogy a gyakorlatban megvalósítható. Másrészt ha mégis az, vajon megéri-e egyáltalán négyszeres hatásfokjavulásért megcsinálni egy valószínűleg sokkal drágább technológiát. „Tehát, hogyha csak háromszor olyan drága lesz, akkor már megéri, de amennyire én ezt a szénnanocső-technológiát ismerem, sokkal, de sokkal drágább lenne” – fogalmazott.
A szén nanocső már létezik
A napelemek jelenlegi 20-25 százalék körüli hatékonyságát az elmélet szerint 80 százalékra lehetne növelni, ami nyilván hatalmas áttörést jelentene. A hőenergia átalakításához szükséges szén nanocső már létezik – ez egy különleges módosulata a szénnek, ami magas hőmérsékleten, bizonyos körülmények között keletkezik.
A szén nanocső úgy néz ki, mintha a grafit kristálylemezkéit (grafén) feltekernénk, és ezáltal néhány atomnyi méretű csöveink keletkeznének szénből, amik rendkívül sok és érdekes tulajdonsággal bírnak, jegyezte meg Mizsei János. (Közérthető – angol nyelvű – magyarázó videó a grafénről a cikk végén.)
A BME tanára végezetül megismételte, nem kizárható, hogy két kisebb energiájú foton hatása összegződhetne, magyarul
két hősugárzással kapcsolatos foton energiájából egy darab fénysugárzásos foton jöjjön ki, de ilyenre a természetben nincs példa,
és még senki sem csinálta meg. Ráadásul a hozzá szükséges technológia kidolgozása is nehéznek tűnik. „Szén nanocsöveket rendezetten felvinni valahova és ezt ráadásul egy napelem mellé integrálni – ez nem egyszerű és nem is olcsó dolog” – mondta Mizsei János.
