Güneş Enerjisini Üstün Verimle Kullanmada Yeni Yöntem

Güneş enerjisinden elektrik elde etme yöntemi artık günümüzde kullanılmaya başlandı ve gittikçe yayılmaya devam ediyor. Ancak güneş enerjisinden gelen ışınların yarısından daha azını kullanarak güneş enerjisi elde ediyoruz. Ama Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden bir fizik profesörü üstün verimle güneş enerjisini kullanılmasını sağlayacak bir sistem öne sürdü. Sistemin detayları yazımızın devamında.

A- A+

16.01.2014 tarihli yazı 14684 kez okunmuştur.

Güneş enerjisinden elektrik elde ediyoruz. Peki güneş enerjisini ne kadar verimle kullanarak enerji elde ediyoruz? Geriye kalan kullanamadığımız enerjiyi niye kullanamayalım?

Genellikle piyasada olan güneş panelleri tek bir yarıiletken malzemeden silikondan üretiliyor. Silikondan üretilen güneş panelleride güneşten gelen ışınların sadece dar bir dalga boyu aralığındaki ışın yelpazesini soğurup, elektriğe dönüştürebiliyor. Yani geriye kalan enerjinin büyük bir kısmı ısı olarak atmosferde kayboluyor. Böylece güneş enerjisinin %20’den daha az bir kısmını elektriğe çeviriyoruz.

► İlginizi Çekebilir: Güneş Pili Teknolojisinde %44.7 Oranında Verimlilikle Rekora Ulaşıldı

Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nden (Caltech) malzeme bilimleri ve uygulamalı fizik profesörü Harry Atwater güneş enerjisini daha fazla verimle kullanarak elektrik elde edebileceğimiz bir sistem öne sürdü. Hatta bu sistem güneş enerjisini %50 gibi bir verimle bile kullanarak elektrik üretebilir.

Güneş Enerjisinden Yüksek Verim Elde Etmek İçin Hangi Adımlar Uygulanıyor?

Atwater ve ekibinin yaptığı tasarımda güneşten gelen ışınlar bir prizma gibi dalga boylarına ayrılıyor. 6 ile 8 farklı dalga boyundaki bileşenlerine ayrılan ışınlar daha sonra yansıtıcı yüzeylerle istedikleri açılarla istedikleri yere yönlendiriliyor. Herbir dalga boyuna ait ışın demeti kendisini soğurabilen bir filtre tarafından absorbe ediliyor. Soğurulamayan ışın demetleri o filtreden yansıyarak diğer filtrede kendi dalga boyunu soğurabilen filtrede absorbe ediliyor. Bu şekilde her bir dalga boyundaki ışın demetleri absorbe edilerek kendi filtrelerine entegre edilmiş güneş hücresinde elektriğe dönüştürülüyor.

Yansıtıcı metal yüzey, güneş ışınlarını filtreler doğru yönlendiriyor. Her bir filtre, kendine ait dalga boyundaki rengi geçiriyor, diğerlerini yansıtıyor. Güneş hücresi ile kaplı her bir filtre kendi dalga boyundaki ışıktan elektrik üretebiliyor.

► İlginizi Çekebilir: Kendini Temizleyebilen Güneş Panellerinde Maksimum Verimlilik

Atwater ve ekibinin öne sürdüğü bu sistemde özet olarak güneş ışığı dalga boylarına ayrılacak, herbir dalga boyu olan ışın demetleri kendi dalga boylarını soğurabilen filtrelerde absorbe edilecek ve kendi fitrelerinde elektriğe dönüşecek. Böylece güneş ışığınlarının sahip olduğu tüm dalga boylarından yararlanılmaya çalışılacak.

Prof. Harry Atwater yaptığı açıklamada “Endüstrinin en önemli önceliği, ultra yüksek verimlilikte güneş panelleri yapmak olmalı.” dedi. Buna göre çalışmalarını yürüttüklerini belirtti. Ancak sistemin nihai tasarımı henüz yapılmış değil. Tasarımından sonra testlere tabii tutulacak ve daha sonra sistem prototip olarak üretilecek. İleriki yıllarda da ticarete dökülebileceği öngörülüyor.