Güneş Hunisi Verimliliği Önemli Ölçüde Artırabilir

ABD’nin MIT (Massachusetts Institute of Technology) ve Çin’in Peking ile Xi’an Jiaotong Üniversiteleri tarafından yürütülen araştırmaya göre, her renkteki güneş ışınlarını yakalamak ve enerji için depolamak mümkün. Kristal silikondan yapılan geleneksel solar paneller, görünür ışığın en uzun dalgaboyuna sahip olan kırmızıya oldukça hassas. Kristal yapıya sahip olmayan silikon ise mavi aralığındaki dalgaboylarına ait ışınlara hassaslığıyla biliniyor. Araştırmacılar, Güneş’in en güçlü dalgaboylarının tayfın yeşil kısmında yer aldığına dikkat çekti. Yeşil ışığın dalgaboyundan saçılan fotonlar, solar panellerin içindeki atomlara çarpıyor ve elektronlarla etkileşime girerek elektrik ortaya çıkarıyor. Eğer solar paneller Güneş’ten saçılan daha fazla rengi yakalayabilirse, daha fazla elektrik üretecek ve daha etkin olacaklar.

Nature Photonics dergisinde yayımlanan araştırmada, MIT profesörü Ju Li ve meslektaşları, güneş ışınlarından daha fazla enerji toplayabilmek adına ‘her ince metaryal tabakasını bir solar enerji hunisine’ çevirmeyi önerdi. Araştırmacıların kullanmayı öne sürdüğü materyal molibden disülfür. Bugüne kadar solar panellerde kullanılmayan molibden disülfür (MoS2), transistörler için yıllardır bir yarı iletken olarak deneniyor. Aynı zamanda ‘ultra güçlü materyaller’ sınıfında yer alan molibden disülfür, çok uzun süre kırılmadan belli bir şekle sokulabiliyor.

Uygulanması düşünülen teknikte, molibden disülfür, mikroskobik bir iğneyle ‘şişlenecek.’ İğnenin basıncı, materyalin huni benzeri bir yapıya girmesini sağlayacak ve merkezine doğru yoğunluğu artıracak. Molibden disülfür, silikon gibi güneş ışınına maruz kaldığı zaman elektron saçıyor. Materyali bir huni şekline sokarak, köşelerinden merkezine kadar atomik yapısını değiştirmeyi ve güneş ışığının farklı dalgaboylarındaki fotonlara tepki verecek bir hale gelmesini sağlamak istiyor.

Düşünülen teknik başarılı olursa, tek bir materyal tabakası Güneş’ten daha fazla enerji elde edilebileceğini gösteriyor. Dahası, huni şeklini alacak materyalin dibinde elektrostatik kuvvet etkisiyle toplanacak olan yüklü parçacıklar, tabakanın yüzeyine rasgele dağılmak yerine daha fazla enerji sunacak bir yoğunluk oluşturacak.