Geleneksel güneş panelleri tarih oldu: Bu kaplama ile her yüzey elektrik üretecek

Nanyang Teknolojik Üniversitesi (NTU) araştırmacıları, insan saçının on binde biri kalınlığında perovskit tabanlı güneş pilleri üretti. ACS Energy Letters dergisinde yayımlanan çalışmaya göre bu piller doğrudan güneş ışığı almayan yüzeylerde bile dağınık ve dolaylı ışıkla elektrik üretebiliyor.

Teknolojinin asıl hedefinde yoğun kentsel alanlar bulunuyor. Yüksek binaların birbirini gölgelediği şehir merkezlerinde geleneksel güneş panelleri verimli çalışamıyor. Yeni piller bu kısıtlamayı aşarak bina cephelerinden ofis pencerelerine, otomobil kaportalarından ev camlarına kadar geniş bir yüzey yelpazesinde enerji üretmeyi mümkün kılıyor.

ZEHİRLİ KİMYASAL YOK, MALİYET DÜŞÜK

Araştırmacılar üretimde “termal buharlaştırma” tekniğini kullandı. Perovskit malzemesi vakum odasında Joule etkisiyle buharlaşana kadar ısıtılıyor, ardından yüzeye son derece ince bir film halinde çökeltiliyor. Bu yöntemle 10 nanometre kalınlığında tekdüze katmanlar elde ediliyor. Toksik kimyasal çözücü gerektirmeyen süreç hem çevre dostu hem de büyük ölçekli üretime uygun.

Perovskit malzemesi silikona kıyasla ışığı daha etkili emiyor ve daha düşük maliyetle üretilebiliyor. Nötr renkli yapısı sayesinde yüzeylere estetik açıdan fark edilmeyecek şekilde entegre edilebiliyor.

İKİ FARKLI PİL TİPİ TASARLANDI

Ekip, hücre katmanının kalınlığını değiştirerek iki farklı pil tipi geliştirdi. Opak versiyon kalınlığına bağlı olarak yüzde 7 ile 12 arasında enerji verimliliğine ulaşıyor. Yarı şeffaf versiyon ise görünür ışığın yüzde 41’ini geçirirken yüzde 7,6 verimlilikle elektrik üretiyor.

Bu oranlar geleneksel silikon panellerin oldukça altında kalıyor. Ancak araştırmacılara göre teknolojinin asıl gücü verimlilik oranında değil, uygulanabildiği yüzey genişliğinde yatıyor. Pencereler, cepheler ve araç kaportaları gibi şimdiye kadar enerji üretimi için değerlendirilemeyen alanlar devreye girdiğinde toplam üretim potansiyeli büyük ölçüde artıyor.

DEVASA GÜNEŞ PARKI ZORUNLULUĞU ORTADAN KALKABİLİR

Mevcut kentsel güneş enerjisi üretim modeli şehir dışına kurulan büyük güneş parkları ya da çatılara yerleştirilen fotovoltaik panellere dayanıyor. Ultra ince perovskit pillerin yaygınlaşması halinde binaların kendisi birer enerji üretim merkezine dönüşebilir. Bu da yenilenebilir enerjinin şehir genelinde çok daha geniş bir alana yayılmasının önünü açıyor.