Nanyang Teknolojik Üniversitesi araştırmacıları, insan saçının on binde biri kalınlığında perovskit tabanlı güneş pilleri geliştirdi. Bu yeni yapı, doğrudan güneş ışığı almayan yüzeylerde bile dağınık ve dolaylı ışıktan elektrik üretebiliyor.
Çalışma, ACS Energy Letters dergisinde yayımlandı. Araştırmacılar, teknolojinin özellikle yoğun kent dokusunda karşılaşılan gölgelenme sorununu aşmayı hedeflediğini belirtiyor.
Şehirlerdeki gölge sorunu hedef alındı
Yüksek binaların birbirini gölgelediği şehir merkezlerinde geleneksel güneş panelleri her zaman verimli çalışmıyor. Yeni perovskit piller ise bu sınırlamayı azaltarak enerji üretimini yalnızca çatıya değil, çok daha geniş yüzeylere yaymayı amaçlıyor.
Bina cepheleri, ofis pencereleri, otomobil kaportaları ve ev camları bu kullanım alanları arasında öne çıkıyor. Teknolojinin nötr renkli yapısı sayesinde yüzeylere dikkat çekmeden entegre edilebildiği aktarılıyor.
Üretimde toksik çözücü kullanılmadı
Geliştirme sürecinde termal buharlaştırma yöntemi kullanıldı. Perovskit malzeme vakum odasında Joule etkisiyle buharlaşana kadar ısıtıldı ve ardından yüzeye çok ince bir film halinde çöktürüldü.
Bu yöntemle 10 nanometre kalınlığında tekdüze katmanlar elde edildi. Sürecin toksik kimyasal çözücü gerektirmemesi, üretimi hem çevre açısından daha temiz hem de büyük ölçekli kullanıma daha uygun hale getiriyor.
İki farklı pil tipi geliştirildi
Ekip, katman kalınlığını değiştirerek opak ve yarı şeffaf olmak üzere iki ayrı pil tipi tasarladı. Opak versiyon yüzde 7 ile 12 arasında değişen enerji verimliliğine ulaştı.
Yarı şeffaf versiyon ise görünür ışığın yüzde 41’ini geçirirken yüzde 7,6 verimlilikle elektrik üretebildi. Bu oranlar silikon panellerin gerisinde kalsa da araştırmacılar, asıl avantajın kullanılabilir yüzey alanının büyüklüğünde olduğunu vurguluyor.
Binaların enerji üretim merkezi olabileceği görülüyor
Bugün kentlerde güneş enerjisi çoğunlukla şehir dışındaki büyük alanlara kurulan parklar ya da çatılardaki paneller üzerinden üretiliyor. Ultra ince perovskit pillerin yaygınlaşması halinde binaların kendisi de birer enerji üretim noktasına dönüşebilir.
Bu yaklaşım, daha önce enerji üretimi için değerlendirilmeyen cam, cephe ve araç yüzeylerini de devreye sokarak yenilenebilir enerjinin şehir içinde daha geniş bir alana yayılmasına imkan verebilir.