Arannyal nyernének napenergiát

A most használt félvezetők helyett fémekkel, főként arannyal, platinával és titánoxiddal készítenek napelemeket kutatók, hogy így kerüljék el a korróziót. Az új módszer egyelőre drága, és kevésbé hatékony, mint a 70-es évek óta létező napelemek, de a fejlesztők abban bíznak, gyorsabban eljutnak arra a szintre, mint ahol most a hagyományos technológia tart.

A napenergia hasznosításának új módján dolgoznak a Kaliforniai Egyetem kutatói Santa Barbarában. Annak ellenére, hogy a vizsgálatok még nagyon kezdeti stádiumban járnak, az eredmények nagyon ígéretesek. Az új eljárás lényege, hogy a napsütést fémek segítségével alakítják át energiává, ezek ugyanis jóval ellenállóbbak, mint azok a félvezetők, amelyeket jelenleg alkalmaznak – számolt be a Solardaily.com.

„Ez az első radikálisan új, és valószínűleg működőképes alternatíva a félvezető berendezések 70-es évekbeli feltalálása óta.” – mondta Martin Moskovits, a Kaliforniai Egyetem kutatója, a kutatás vezetője.

A hagyományos napelemek esetén miután a napsugár eléri a félvezetőkből készült anyag felszínét – amelynek az egyik fele elektronokban gazdag, a másik abban szegény – a napfény részecskéi, a fotonok arra ösztönzik az elektronokat, hogy elhagyják korábbi helyüket, és helyükön pozitív töltésű „lyukak” jöjjenek létre, így áram keletkezik.

A Martin Moskovits és csapata által kifejlesztett technológia során a félvezető anyagok helyett aranyból készült nanoszálak erdejét használják a napenergia kinyerésére. A kísérletek során az aranyból készült nanoszálakat olyan kristályos titánoxiddal fedték, amelyen platinából készült nanorészecskék vannak, az egészet pedig vízbe állították.

„Amikor a különböző anyagokból készülő nanoszálakat megvilágítják, a fém elektronjai együttesen rezegni kezdenek, és nagy mennyiségű fényt képesek ezáltal elnyelni.” – magyarázta Moskovits. Amint az elektronokat a napfény részecskéi elérik, néhány végigmegy a nanoszálakon, keresztül egy kristályos titánoxid szűrőn, és a platina részecskék befogják azokat. Ennek a reakciónak az eredményeként a hidrogén ionok lehasadnak abból a kötésből, amelyben a vízben vannak. Ezalatt az ingerelt elektronok helyén pedig a kobaltból készült katalizátorok segítségével oxigén keletkezik.

A tanulmány szerint a hidrogéntermelés már két óra után megfigyelhető. Ráadásul a nanoszálak ellenálltak a korróziónak, amely a hagyományos félvezetők esetében komoly gondot okoz időnként. „A berendezés hetekig működött anélkül, hogy a meghibásodott volna” – közölte a kutató.

Az új módszer jelenleg még kevésbé hatékony és drágább, mint a hagyományos napenergia-termelés, de a hagyományos módszer már megmutatta, a folyamatos kutatás hatására csökkennek a költségek és javul a teljesítmény – és mindez jóval rövidebb idő alatt fog bekövetkezni, mint a korábbi módszer esetében – vélekedett Moskovits.

„Annak ellenére, hogy a felfedezés nagyon friss, máris egész jó teljesítményt sikerült elérnünk. Ennél még fontosabb, hogy már ismerjük azokat az eljárásokat is, amelyekkel a hatékonyságot radikálisan növelni tudjuk” – emelte ki a kutató.

YouTube videó