A dél-koreai UNIST egyetem 18,1 százalékos hatékonyságú napelemet hozott létre kvantumpontok segítségével.A kvantumpontok néhány nanométer széles félvezető anyagok, amelyek hatékonyan képesek elnyelni és kibocsátani a fényt, és jól vezetik az áramot. Előnyük, hogy olcsón és könnyen előállíthatók, például permetezhető oldatot is lehet belőlük készíteni. Hátrányuk, hogy nehéz stabil elektromos kapcsolatot kialakítani közöttük, illetve nem ideálisak az egész napos, intenzív napsütéshez, ezért eddig nem voltak túl hatékonyak. Ennek kiküszöbölésére ezeket a napelemeket általában szervetlen anyagokkal készítik, de ez korlátozza a hatékonyságukat

A koreai kutatók a kvantumpontokat szerves perovszkitból készítették, de egy új módszert fejlesztettek ki, amely lehetővé tette a pontok egymáshoz közelebbi elhelyezését. Az új geometriának köszönhetően a 2020-as 16,6 százalékos hatékonyságot rekordmagasra, 18,1 százalékra növelték. Ami még ennél is ígéretesebb, hogy az új napelemek sokkal stabilabbak voltak. Normál körülmények között 1200 órán át, 80 Celsius-fokos hőmérsékleten 300 órán át tartották meg hatékonyságukat. 

Szakértők szerint a kvantumpontos napelemeknek még hosszú utat kell bejárniuk, hogy felzárkózzanak a mindennapi szilícium napelemekhez, ez utóbbiaknak fél évszázados előnyük van, és gyorsan közelednek az elméleti maximális hatékonysághoz. Eközben a kvantumpontok csak 2010 óta vannak igazán a laboratóriumban, amikor is a hatásfokuk 4 százalék alatt volt. A hatékonyságnövekedés mellett az olcsó és egyszerű gyártás segíthet a technológia skálázásában és a felületek szélesebb körű fotovoltaikus előállításában.

Forrás: New Atlas

A borítókép illusztráció, forrás: Adobe Stock