A napelem hatékonyság növelhető.
Az Austin-i Texasi Egyetem kémikus kutatója, Xiaoyang Zhu csoportjával felfedezte, hogy a hagyományos napelem cellák hatékonysága jelentősen megnövelhető. Egy szerves műanyag félvezető anyag segítségével megduplázható az egy foton segítségével nyerhető elektronok száma. Ez már sokat emel a napelem hatékonyság értékén, de ők nem álltak meg ennél.
A műanyag félvezető napelem celláknak van egy nagy előnye, az alacsony ár. Ha a molekuláris tervezés és szintetizálás széles lehetőségeivel kombinálják ezt a felfedezést, megnyílik a lehetőség egy új, izgalmas energia-konverzió megközelítésére, ami sokkal nagyobb hatékonysághoz vezet.
Az elméleti maximális hatékonysága a szilícium celláknak manapság 31%, mert a nap energiája, ami eléri a cellát túl nagy ahhoz, hogy használható elektromos árammá alakuljon.
Ez a “forró elektronok” formájában meglevő energia ehelyett hővé alakul. Ezen forró elektronok kihasználásával a napenergia – elektromos energia konverzió hatékonysága akár 66%-ra is megnövelhető.
Zhu korábban már bemutatta, hogy ezek az elektronok félvezető nanokristályokkal befoghatók. 2010-ben már publikálták a Science magazinban ezt a kutatást, de azt is hozzátették, hogy ennek az életképes technológiának a megvalósítása nagy kihívás.
Egy részről a 66% hatékonyság csak akkor elérhető, ha közvetlenül fókuszált napfényt használnak, nem azt a nyers napfényt, mely általában éri a napelemet. Ez viszont az új anyagnál megvalósítási problémákat hoz elő.
Azért, hogy kikerüljék ezt a problémát, Zhu és csapata alternatívát talált. Felfedezték, hogy a foton egy sötét kvantum “árnyék állapotot” hoz létre. Ebből két elektron hatékonyan kinyerhető, hogy több energiát adjon a félvezető. Zhu szerint ennek a mechanizmusnak a kihasználásával a napelem cella hatékonysága elérheti a 44%-ot a napfény fókuszálása nélkül is, ami jelentősen megnövelheti a napenergia elterjedését.
Eddig a tetőre kerültek a napelemek, ami elhelyezkedése, praktikussága miatt jó ötlet, de mi lenne, ha az úgyis kifestendő falakra kerülne fel egy festett napelem?
A GKI Gazdaságkutató Zrt. által csütörtökön egy konferenciát tartottak “Újratervezés” címmel. Ezen a konferencián hangzott el Mellár Tamás közgazdász professzor, a Századvég gazdaságkutató korábbi gazdasági igazgatójának kijelentése.
Elképesztő őrültségnek hangzik, de egy napelemes cég már be is adta a szabadalmat, mely megújuló természetes gázt állít elő napfényből, vízből és szén-dioxidból. Ez a természetes gáz egy tiszta metán gáz, ami közvetlenül helyettesíti a jelenleg széles körben használt természetes földgázt. A földgáz termelés napelemmel így bárhol megoldható, magától értetődően elhagyva a fúrás, tisztítás, környezetszennyezés, csővezeték, co2 kibocsájtás problémáit.
Egy Tenesol nevű cég a növekvő 
Észrevétele szerint a napelem csak annyira hatékony, amennyi fényt tud begyűjteni. A napelemet érő fény mennyiségének fizikai méretkorlátai vannak. A kérdés az, hogy a napelemre eső fény milyen hullámhosszú tartományát hasznosítjuk? Jelenleg sajnos csak egy kis szeletét. Ez azonnal adja a lehetőséget. A fény ugyanis nem olyan mint a lézer, ahol szinte minden energia egy adott hullámhosszban jelenik meg, hanem az ultraibolyától a közeli infravörösig nagyon széles ez a tartomány.
Pár korábbi cikkünkben utaltunk rá, hogy az egyik kísérlet a napelemek fejlesztésére a teljes egybe integrálás. Ez tartalmazza a napelemet és az invertert is. Egy cég még ennél is továbbment, beleintegrálta a rendszerbe az akkumulátort is. Ezzel megszületett az instant szigetüzemű napelemes rendszer.
A napelem panelek technológiája hatalmas ugrásokkal fejlődik, a széles körű elterjedés lassúságának mégis földhözragadt oka van: a magas telepítési költségek. A panelek ára 2007 óta a felére esett, a kiegészítők árcsökkenése ugyanezen időszak alatt csak 20% volt. Most a napelem költségek csökkentéséhez új ötlet született.
Ha eddig bonyolultnak tűnt a megvalósítás, most sokat egyszerűsítettek rajta. Már gyártják a napelem és inverter egybeépített változatát, melyből közvetlenül hálózati feszültség nyerhető.
Egy napelemes cég és egy biofarm összefogásaként egy új projekt született Pittsboroban, Észak Karolina államban. Ez egy kétszintes farm, ahol a talajszinttől kiemelve rögzített 92,16 kW-os napelem farm termel elektromos áramot. Alatta pedig fenntartható gazdálkodással termelve a biofarm termékeit arathatják. Ezzel a megoldással az energiát és a növényeket is learatják, tehát megvalósult a dupla aratás napelemmel.