Vége a hagyományos napelemeknek, sokkal jobbat fedeztek fel: Japán új korszakot nyitott a napenergiában – videón a Sphelar
A napelemek több mint egy évszázadon át laposak voltak, mert mindenki ezt tartotta természetesnek. Japán most bebizonyította, hogy ez nem szükségszerű, és új korszakot nyit a napenergia hasznosításában.
A modern napelemek története egészen 1883-ig nyúlik vissza, amikor Charles Fritts szelénalapú cellákat hozott létre vékony fémréteggel bevonva. Ezek az első fotovoltaikus eszközök forradalmiak voltak, de egy közös tulajdonságuk azóta is megmaradt: merev, lapos kialakítás. Ez a forma akkor működik jól, ha a fény egy irányból érkezik. A Nap azonban nem így viselkedik.
Miért kellene a napelemnek laposnak lennie?
Ezt a kérdést tette fel magának a Kyosemi alapítója is. A felismerés egyszerű volt: a napfény nemcsak felülről érkezik, hanem visszaverődik, szóródik, és gyakorlatilag minden irányból eléri a felszínt.
Laboratóriumi mérések igazolták, hogy egy gömb alakú felület sokkal több beeső fényt képes hasznosítani, mint egy sík panel. Innen indult el a Sphelar ötlete: egy teljesen új, háromdimenziós napelem. A megvalósításhoz Japán különleges kutatási infrastruktúrát hozott létre. A JAMIC, vagyis a Japan Microgravity Center egy egykori bányajáratban működött, ahol egy 710 méteres aknában mikrogravitációs kísérleteket végeztek.
A Kyosemi mérnökei olvadt szilíciumot helyeztek vákuumkapszulába, majd egy 500 méteres szabadesés során figyelték, hogyan kristályosodik újra súlytalanságban. Az eredmény: közel tökéletes, sima szilíciumgömbök.
A legnagyobb kihívást nem a forma, hanem az elektronika jelentette.
Egy gömb felületén kellett létrehozni a P-N átmenetet, amely a villamos energia termelésének alapja.
A Kyosemi optoelektronikai tapasztalata tette lehetővé, hogy a gömb alakú cellák sorba kapcsolva már az első prototípusoknál is mérhető elektromos teljesítményt produkáljanak. Ezzel bebizonyosodott: a napelemeknek valóban nem kell laposnak lenniük.
Sphelar: napelem minden irányból
A Sphelar gömbcellák képesek egyszerre több irányból érkező fényt hasznosítani. Nem kell őket pontosan tájolni, és árnyékos vagy szórt fényviszonyok között is hatékonyabban működnek, mint a hagyományos panelek. Az EcoPortal szerint ez teljesen új alkalmazási lehetőségeket nyit meg az építészetben, az iparban és az elektronikai eszközök világában.
A kedvező kutatási eredmények után a Kyosemi 1998-ban saját Mikrogravitációs Laboratóriumot nyitott, és a „spherical solar” elnevezést Sphelar-ra rövidítette. Az iparág kezdetben szkeptikus volt, de az első mintadarabok fokozatosan meggyőzték a partnereket.
Japán ezzel az első ország lett, amely a gömb alakú napelemeket nemcsak elméletben, hanem működő technológiaként is bemutatta.
A Sphelar története azt mutatja, hogy egy több mint száz éve elfogadott alapelv is újragondolható. Nakata úr és csapata bebizonyította, hogy a kíváncsiság és a kérdezés valódi technológiai ugráshoz vezethet. A lapos panelek korszaka nem ér véget egyik napról a másikra, de Japán már megmutatta, hogyan nézhet ki a napenergia jövője: gömb alakban, minden irányból a Nap felé fordulva.
Így lesz nyerő a napelem: millió forintos támogatási rendszer indul – a zöldenergiában sem marad el a rezsicsökkentés
Az állami támogatással elérhető energiatárolók gyökeresen átalakíthatják a háztartások energiafelhasználását. Az MVM Optimum célja, hogy a technológiai átállás ne kockázat, hanem kiszámítható befektetés legyen.
