içinde ,

Şeffaf Güneş Pilleri Yeni Bir Enerji Çağı Başlatabilir.

Bilim adamları, yakında binalar, araçlar, cep telefonları ve sensörler dahil olmak üzere her türlü cihazda kullanılabilecek şeffaf güneş pilleri geliştiriyorlar.

Şeffaf Güneş Pilleri Yeni Bir Enerji Çağı Başlatabilir.
Bilim insanları, yakında binalar, araçlar, cep telefonları ve sensörler dahil olmak üzere her türlü cihazda kullanılabilecek şeffaf güneş pilleri geliştiriyorlar. Kredi: Unsplash için Joel Filipe

Güneş enerjisi, temiz bir enerji kaynağı olarak muazzam bir potansiyel göstermiştir. Şimdi, Kore’deki bilim insanları, yüksek güçlü şeffaf bir güneş pilinin geliştirilmesi için yenilikçi bir tasarım sundular. Bu yenilik, şebekeden bağımsız yaşamla sürdürülebilir bir yeşil gelecek hedefine doğru atılmış bir adımdır. Bugün, yaklaşan iklim değişikliği krizi, geleneksel olarak kullanılan fosil yakıtlardan verimli yeşil enerji kaynaklarına geçişi gerektiriyor. Araştırmacılar şimdi, yerinde enerji üretimini mümkün kılacak “kişiselleştirilmiş enerji” kavramını tartışıyorlar.

Örneğin, güneş pilleri muhtemelen pencerelere, araçlara, cep telefonu ekranlarına ve diğer tüketici ürünlerine entegre edilebilir. Ancak bunun için güneş panellerinin kullanışlı ve şeffaf olması önemlidir. Bu amaçla, bilim insanları yakın zamanda geleneksel güneş pilinin şeffaf versiyonları olan “şeffaf fotovoltaik” (TPV) cihazları geliştirdiler. Geleneksel olarak karanlık, opak güneş pillerinin (görünür ışığı emen) aksine, TPV’ler ultraviyole (UV) aralığına düşen “görünmez” ışığı kullanır. (Fotovoltaik, güneş pilleri ya da dizinleri sayesinde ışık kaynağından, çoğu zaman Güneş’ten, elektrik elde etme yöntemidir.)

Geleneksel güneş pilleri “ıslak tip” (çözelti bazlı) veya “kuru tip” (metal oksit yarı iletkenlerden oluşan) olabilir. Bunlardan kuru tip güneş pilleri ıslak tiplere göre hafif bir üstünlüğe sahiptir: Daha güvenilir, çevre dostu ve uygun maliyetlidirler. Dahası, metal oksitler UV ışığından yararlanmak için çok uygundur. Tüm bunlara rağmen, metal oksit TPV’lerin potansiyeli şimdiye kadar tam olarak araştırılmamıştı.

Verimli Bir Şeffaf Fotovoltaik (TPV) Cihazı Geliştirmek

Şeffaf Güneş Pilleri Yeni Bir Enerji Çağı Başlatabilir.
Bilim insanları, yakında binalar, araçlar, cep telefonları ve sensörler dahil olmak üzere her türlü cihazda kullanılabilecek şeffaf güneş pilleri geliştiriyorlar. Kredi: Unsplash için Joel Filipe

Bu amaçla, Kore Cumhuriyeti Incheon Ulusal Üniversitesi’nden araştırmacılar, metal oksit bazlı bir TPV cihazı için yenilikçi bir tasarım geliştirdiler. Verimli bir TPV cihazı geliştirmek amacıyla iki şeffaf metal oksit yarı iletken arasına ultra ince bir silikon (Si) tabakası yerleştirdiler. Bu bulgular, 10 Ağustos 2020’de (Aralık 2020 sayısında planlanan son yayının öncesinde) çevrimiçi olarak sunulan Nano Energy’de bir çalışmada yayınlandı.

Çalışmayı yöneten Profesör Joondong Kim, “Amacımız, çinko oksit ve nikel oksit arasına ultra ince bir amorf Si filmi yerleştirerek yüksek güç üreten şeffaf bir güneş pili tasarlamaktı.” dedi.

Silikon filmden oluşan bu yeni tasarımın üç büyük avantajı vardı.

  • Birincisi, daha uzun dalga boylu ışığın kullanılmasına izin verdi (çıplak TPV’lerin aksine).
  • İkincisi, verimli bir foton toplama işlemi gerçekleştirdi.
  • Üçüncüsü, yüklü parçacıkların elektrotlara daha hızlı taşınmasına izin verdi.

Dahası, tasarım potansiyel olarak düşük ışık koşullarında bile (örneğin bulutlu veya yağmurlu günlerde) elektrik üretebilir. Bilim insanları, bir fanın DC motorunu çalıştırmak için kullanarak cihazın güç üretme kabiliyetini daha da doğruladılar.

Bu bulgulara dayanarak araştırma ekibi, bu yeni TPV tasarımının gerçek hayatta uygulanabilirliğinin yakında mümkün olacağı konusunda iyimser. Profesör Kim, “TPV tasarımımızın kullanımını cam binalardan elektrikli arabalar, akıllı telefonlar ve sensörler gibi mobil cihazlara kadar her tür malzemeye genişletmeyi umuyoruz.” diyor. Ekip ayrıca 2-D yarı iletkenler, metal oksitlerin nanokristalleri ve sülfür yarı iletkenler gibi yenilikçi malzemeler kullanarak tasarımlarını bir sonraki seviyeye taşımaya hazırlanıyor.

Profesör Kim, “Araştırmamız sürdürülebilir bir yeşil gelecek için özellikle karbon ayak izi olmadan ya da minimum karbon ayak iziyle temiz enerji sistemini birbirine bağlamak için çok önemlidir.” diyor.

Utku Emre KOCAİBİŞ


Bunlar da ilginizi çekebilir:

Enerji Nedir?

Planck Sabiti Nedir ve Evren Neden Buna Bağlıdır?

Dünyayı Değiştirmekte Başarısız Olmuş 10 Teknolojik Çılgınlık

WiFi 'yi İcat Eden Güzel Oyuncu Hedy Lamarr

WiFi ‘yi İcat Eden Güzel Oyuncu ve Dünyayı Değiştiren Gözden Kaçan İcadı.

renkler

Bu Görselde Kaç Renk Var? İşte Twitter’ı İkiye Ayıran Görselin Arkasındaki Bilim