Singapur’daki araştırmacılar, insan saç telinden yaklaşık 10 bin kat daha ince, yarı saydam perovskit güneş hücreleri üretmeyi başardı.

  Singapur’daki araştırmacılar, insan saç telinden yaklaşık 10 bin kat daha ince, yarı saydam perovskit güneş hücreleri üretmeyi başardı. Si...

 

Singapur’daki araştırmacılar, insan saç telinden yaklaşık 10 bin kat daha ince, yarı saydam perovskit güneş hücreleri üretmeyi başardı.

Singapur’daki Nanyang Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, gelecekte otomobil camlarını, gökdelen cephelerini ve hatta akıllı gözlükleri elektrik üreten yüzeylere dönüştürebilecek ultra ince güneş hücreleri geliştirdi. Araştırmacılar, insan saç telinden yaklaşık 10 bin kat daha ince yarı saydam perovskit güneş hücreleri üretmeyi başardı. 

Araştırma ekibi, yeni nesil hücrelerin gelecekte binaların, araçların ve giyilebilir elektronik cihazların tasarımını değiştirmeden elektrik üretmesini sağlayabileceğini belirtiyor. Böylece şehirlerin, ek arazi kullanımına veya büyük çatı panellerine ihtiyaç duymadan daha fazla yenilenebilir enerji üretmesi mümkün olabilir.

Yarı saydam ve nötr renk yapısı sayesinde hücrelerin ofis kuleleri, pencere sistemleri ve cam cephelerle kolayca bütünleşebileceği ifade ediliyor. Bu da mimarlar ve inşaat şirketleri için estetik görünümü bozmadan yenilenebilir enerji entegrasyonu anlamına geliyor.

Perovskit malzemesi sayesinde farklı ışık koşullarında elektrik üretebiliyor

Yeni teknoloji, düşük üretim maliyeti ve yüksek ışık emilim kapasitesiyle dikkat çeken perovskit malzemesini kullanıyor. Geleneksel silikon panellerden farklı olarak bu hücreler yalnızca doğrudan güneş ışığında değil, dolaylı ve dağınık ışık altında da elektrik üretebiliyor. Özellikle yüksek binaların güneş ışığını engellediği yoğun şehir merkezlerinde bu özellik büyük avantaj sağlayabilir.

Güneş hücrelerinin üretiminde “termal buharlaştırma” adı verilen endüstriyel bir yöntem kullanıldı. Bu yöntemde malzemeler vakum ortamında ısıtılarak buharlaştırılıyor ve ardından ultra ince film katmanları halinde yüzeye yerleşiyor. Böylece araştırmacılar yalnızca 10 nanometre kalınlığında son derece homojen perovskit katmanları oluşturabildi. Ayrıca üretim sürecinde toksik çözücülere ihtiyaç duyulmaması, teknolojinin gelecekte seri üretimini kolaylaştırabilir.

%12'ye varan verimlilik

Ekip, perovskit katmanının kalınlığını değiştirerek hem opak (ışığı geçirmeyen) hem de yarı saydam modeller geliştirdi. 10, 30 ve 60 nanometre kalınlığındaki opak modeller sırasıyla %7, %11 ve %12 verimlilik sunarken, 60 nanometre kalınlığındaki yarı saydam versiyon görünür ışığın yüzde 41’ini geçirirken %7,6 enerji dönüşüm verimliliği sunuyor. Araştırmacılar, bunun benzer malzemelerle üretilen yarı saydam perovskit güneş hücreleri için bildirilen en iyi performanslardan biri olduğunu belirtiyor.

Ekip, geliştirdiği teknoloji için patent başvurusu yaptı ve üretim sürecini geliştirmek amacıyla sanayi ortaklarıyla çalışmaya başladı. Araştırmacılar, dayanıklılığı artırıp sistemi daha büyük yüzeylere uyarladıktan sonra teknolojiyi ticari pazara sunmayı hedefliyor.