Önemli Bilgiler
- Avustralya'daki araştırmacılar özel bir yarı saydam güneş pili geliştirdiler.
- Geleneksel güneş panellerinden biraz daha az verimlidir ancak pencere olarak kullanılmak üzere yeterli ışığın içeri girmesine izin verir.
- Araştırmacılar, genellikle geleneksel güneş panelleri için çatı alanı olmayan gökdelenlere bu yarı saydam elektrik üreten pencereleri kurmak istiyorlar.
Araştırmacılar, kentsel göz ağrılarını temiz enerji jeneratörlerine dönüştürmek için yenilikçi bir çözüm geliştirdiler.
Avustralyalı araştırmacılardan oluşan bir ekip, bir gün gökdelenlerin kendi güçlerini üretmelerine izin verebileceğini düşündükleri yarı saydam güneş pilleri yarattı. Şeffaf güneş pilleri, genellikle güneş pillerinin geleceği olarak selamlanan perovskit hücrelerden yapılır.
Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'nden Profesör Jacek Jasieniak, "Bu çalışma, büyük ölçüde kullanılmayan bir pazar fırsatını yerine getirmek için güneş pencereleri olarak yerleştirilebilen yüksek verimli ve kararlı perovskite cihazları gerçekleştirmeye yönelik büyük bir adım sağlıyor." Monash Üniversitesi'nde, bir üniversite basın bülteninde söyledi.
Güçlü Windows
Kristal silikon, onlarca yıldır güneş panelleri inşa etmek için tercih edilen seçim olmuştur. Ancak araştırmacılar, öncelikle silikon bazlı güneş panelleri oluşturmanın maliyetli ve yoğun süreci nedeniyle alternatifler arıyorlar.
Perovskite güneş pilleri umut verici bir alternatif olarak ortaya çıktı. Perovskite, adını özel kristal yapısından alır. Alman bilim adamı Gustav Rose bunu 1839'da keşfetti. Perovskitlerin sentezlenmesi kolaydır ve ayırt edici yapıları onları güneş ışığını güce dönüştürmek için fotovoltaik (PV) olarak oldukça verimli kılar.
Bunun üzerine, Profesör Jasieniak liderliğindeki ARC Exciton Science Mükemmeliyet Merkezi'nden araştırmacılar ekibi, görünür ışığın yüzde 20'sinden fazlasının geçmesine izin verirken, yüzde 15,5'lik bir dönüşüm verimliliğine sahip perovskit hücreler yarattı. Bunu bir perspektife oturtmak gerekirse, çatı tipi silikon hücreler genellikle yaklaşık yüzde 20'lik bir verimliliğe sahiptir.
2020'de aynı grup araştırmacı, yüzde 17 güç dönüştürme verimliliğine sahip yarı saydam perovskit güneş pilleri üretti ve görünür ışığın yüzde 10'unu geçirebildi.
En son araştırmadaki güç dönüştürme verimliliği, ekibin önceki sonuçlarından birkaç kademe daha düşük olsa da, yeni malzemenin geçmesine izin verdiği görünür ışık miktarı iki katına çıktı. Araştırmacılar, bunun çok çeşitli gerçek dünya uygulamalarında kullanım potansiyellerini önemli ölçüde artıracağını savunuyorlar.
"[Yarı şeffaf güneş pilleri], kentsel bir ortamda elektrik üretmek için kullanılabilecek mevcut yüzey alanını büyük ölçüde artırdıkları için binaya entegre fotovoltaik (BIPV) pazarında büyük ilgi gördü, " not araştırmacılar. "Ayrıca, güneş ışığını kısmen emerek ve yansıtarak binalara gelen ısı kazanımını az altma avantajına da sahipler."
Bir Adım Daha Yakın
En son araştırmanın bir parçası olarak oluşturulan perovskite güneş pillerindeki bir diğer gelişme, araştırmacıların malzemenin gerçek dünya kullanımında karşılaşacağı koşulları taklit ettiği, sürekli aydınlatma ve ısıtma için test edildiğinde uzun vadeli kararlılıktır.
Binalar şu anda enerji üreten cepheleri barındıracak şekilde inşa edilmiyor.
"Temel bilim işe yarıyor ve konsept, özellikle büyük cam cephelere ve geleneksel silikon fotovoltaikler için nispeten az çatı alanına sahip binalar için harika, " Dr. James O'Shea, Doçent ve Fizik Okur. Fizik ve Astronomi Okulu ve Nottingham Üniversitesi Enerji Enstitüsü, Lifewire'a bir e-posta ile bilgi verdi.
Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı'nda (NREL) görevli bilim insanı olan Lance Wheeler da gelişmeden heyecan duyuyor. Wheeler, Lifewire'a e-posta yoluyla "Perovskite PV pencerelerinin verimlilik ve şeffaflık metrikleri artmaya devam ediyor ve gerçek dünyada etkilere yol açabilir," dedi.
Ancak Wheeler, bu yarı saydam PV pencerelerinin her yerde kullanıldığını görmeden önce verimlilik ve şeffaflığa ek olarak çeşitli alanların ele alınması gerektiğine dikkat çekti.
Yeni başlayanlar için, estetik olarak kabul edilebilir bir renk almaları gerekir. Wheeler, Perovskite hücrelerinin sarı, turuncu veya kırmızı olduğunu ve rengi, pencereler için en yaygın olan nötr griler veya ince maviler ve yeşiller olarak değiştirmek için ek bir katman olması gerektiğini söyledi.
Wheeler ayrıca, perovskit malzemelerin dayanıklılık açısından çok yol kat etmesine rağmen, binaya entegre uygulamaların, arıza ve değiştirmenin daha maliyetli ve bina sakinleri için yıkıcı olması nedeniyle çatı veya şebeke ölçeğindeki güneş enerjisine göre daha talepkar olduğunu da kabul etti.
Dr. O'Shea, perovskit güneş pillerinin belki de daha yüksek verimli hibrit hücreler yapmak için geleneksel silikon ile birlikte kullanılabileceğini öne sürdü. Güneş pencerelerinin geliştirilmesinin, perovskite güneş pili teknolojisinin olgunluğunu artırmaya yardımcı olacağından ve önümüzdeki yıllarda daha fazla benimsenmesine yol açacağından emin.
Wheeler, "Binalar şu anda enerji üreten cepheleri barındıracak şekilde inşa edilmiyor" dedi. "Bu büyük ölçekte gerçekleşmeden önce inşaat sektöründe eğitim ve değişim olması gerekiyor."
