Kvantumpontok forradalmasíthatják a napenergia felhasználást

A Nap energiájának hasznosítására új módszer született, amely forradalmasíthatja a napenergia megközelítésének módját. A fejlesztés az úgynevezett kvantumpontokon alapszik. A kvantumpontok mindössze néhány nanométeres apró félvezető részecskékből állnak.
A kvantumpontok egyedülálló tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek ideálissá teszik a napelemekben történő felhasználásra. Kis méretük lehetővé teszi számukra, hogy a hullámhosszok széles skáláján elnyeljék a fényt, beleértve azokat is, amelyeket a hagyományos napelemek nem képesek befogni. Ez azt jelenti, hogy a kvantumpont-alapú napelemek potenciálisan több napfényt alakíthatnak át elektromos árammá, jelentősen növelve hatékonyságukat.

Ráadásul a kvantumpontok úgy hangolhatók, hogy egyszerűen a méretük megváltoztatásával különböző hullámhosszú fényt nyeljenek el. Ez a hangolhatóság megváltoztatja a napenergia-ipart. Azt jelenti, hogy a napelemeket a telepítési helyszínük sajátos fényviszonyaihoz lehet igazítani, maximalizálva az energiatermelésüket. Például a kevesebb napfénnyel rendelkező régiókban a napelemeket úgy lehet beállítani, hogy a rendelkezésre álló fényből minél többet nyeljenek el, ezáltal növelve hatékonyságukat.
Ráadásul a kvantumpontok jelentősen csökkenthetik a napenergia termelés költségeit, mivel kiválthatják azokat a drága anyagokat,amelyek jelenleg a napelem gyártáshoz szükségesek, mivel a kvantumpontokat olcsóbb anyagokból lehet előállítani. Ennek eredményeként a napelemek megfizethetőbbé és elérhetőbbé válnának, ami felgyorsítaná az elterjedésüket világszerte.
Azt azért látni kell, hogy a kvantumpontok számos előnye ellenére a technológia napenergiában való alkalmazása még gyerekcipőben jár. Számos kihívást kell leküzdeni, mielőtt ez a technológia kereskedelmi forgalomba kerülhet, többek között a kvantumpontok stabilitásának problémája. Egyelőre ezek a részecskék továbbra is rendkívül reaktívak, és túl gyorsan lebomlanak ahhoz, hogy garantálni lehessen a napelemek élettartamát. A kutatók jelenleg ezen a problémán dolgoznak. Az is gondot jelent, hogy egyes kvantumpontok mérgező anyagokból készülnek, amelyek károsak lehetnek a környezetre. A tudósok most arra törekednek, hogy a részecskéket nem mérgező anyagokból fejlesszék ki.
Ez azt jelenti, hogy a kutatás és fejlesztés folytatásával és a technológia fejlődésével a kvantumpontok egyre jelentősebb szerepet fognak játszani a napenergia-iparban.

Összefoglalva, a kvantumpontok megjelenése új korszakot jelenthet a napenergia szektor számára, bár még mindig vannak leküzdendő akadályok, de ennek a technológiának a potenciális előnyei óriásiak. A kvantumpontok előnyeinek kiaknázásával jelentősen javítható a napenergia termelés hatékonysága és megfizethetősége, így ezzel egy lépéssel közelebb kerülhetünk a fenntartható energia jövőjéhez.

/Forrás: Interesting Engineering hírlevél 10.07.2023/