'Tandem' Güneş Pili Yepyeni Bir Verimlilik Rekoru Kırdı

Güneş pillerini daha verimli hale getirmek, yeşil enerji için büyük bir kazançtır. Bu, aynı sayıda panelden ve aynı miktarda güneş ışığından daha fazla elektrik elde edilmesi anlamına geliyor ve bilim insanları bu zorluğun üstesinden gelmek için çok çalışıyorlar.

Şimdi Suudi Arabistan'daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden (KAUST) bir ekip, 'tandem' güneş pili olarak bilinen, iki farklı malzemeyi birleştiren bir güneş pili ile rekor düzeyde bir verimlilik elde etti.

Her biri kendi özelliklerine ve karakteristiklerine sahip güneş panellerinde çalışabilir. Verimlilik, maliyet ve bunları güvenilir ve uygun ölçekte güneş panelleri haline getirmenin ne kadar kolay olduğu konusunda farklılık gösterirler.

Bu durumda, KAUST araştırmacıları daha yaygın ve daha ucuz olan kristal silikon malzemeyi daha verimli ancak daha az güvenilir perovskite malzemeyle birleştirerek yüzde 33.2'lik bir verimlilik düzeyine ulaştı.

Bu nispeten küçük bir yüzde kazancı gibi görünebilir, ancak bunu milyonlarca güneş paneli ve yıllarca ve yıllarca güneş ışığında kullandığımızı düşününce hiç de öyle değil. Tabii ki, bu henüz ticari kullanıma hazır değil.

Verimlilik, güç dönüştürme verimliliği (PCE) olarak ölçülür; burada yüzde 100, mevcut tüm güneş ışığının hiçbir kayıp olmadan elektriğe dönüştürüldüğü anlamına gelir. Kayıt, Avrupa Solar Test Kurulumu (ESTI) tarafından doğrulandı.

KAUST'tan malzeme bilimcisi Stefaan De Wolf, "Bu yeni rekor, konsantre olmayan ışık altında herhangi bir iki bağlantılı güneş hücresinin en yüksek PCE'sidir ve perovskite/silikon tandemlerinin ultra yüksek performanslı fotovoltaik modüller sağlama konusundaki muazzam vaadini doğrular; bu, yenilebilir enerji hedeflerine hızla ulaşmak için kritiktir," diyor.

Bu yeni tandem hücre, kısmen üst perovskite malzemenin mavi ışığı en iyi şekilde emmesi, alttaki silikon malzemenin ise kırmızı ışığı en iyi şekilde emmesi nedeniyle rekor seviyelere ulaşıyor. Bu spektrum kapsamı, mevcut güneş ışığının daha fazlasının yakalanabileceği ve dönüştürülebileceği anlamına gelir.

Ancak ekip, rekorun nasıl elde edildiği hakkında daha fazla ayrıntı sunmadı ve henüz teknoloji hakkında hakemli bir makale yok. Ekip, geleneksel olarak perovskite ile ilgili sorunlar olan hücrenin çalışma ömrünü ve boyutunu iyileştirmek için çalışmaya devam ediyor.

Farklı güneş pili türleri için farklı verimlilik kayıtları göreceksiniz. Örneğin, bilim insanları iki yerine altı katmanlı bir hücre ile yüzde 47,1 gibi etkileyici bir verimlilik elde ettiler, ancak bu düzeye ulaşmak için güneş ışığının yoğunlaştırılması gerekiyor.

Daha fazla malzeme, üreticiler için elbette daha fazla karmaşıklık anlamına geliyor.