Nanotel Tabanlı Güneş Pillerinde Yeni Rekor

Enerji sektörünün bir numaralı odağı yenilenebilir ve temiz enerji kaynakları üzerineyken, bu alandaki temel sorun verim oranının düşük olması. Bu konuda yapılan güneş pillerini nanoteller ile üretme çalışması verimliliği maksimuma yaklaştırmak için umut verici bir girişim olarak görünüyor.

A- A+

29.10.2016 tarihli yazı 9663 kez okunmuştur.

Hollanda’da Eindhoven Teknik Üniversitesi araştırmacıları bugüne kadar elde edilen en yüksek verimlilik oranına sahip nanotel güneş pili geliştirdiklerini belirttiler. Daha önce ki ürünlerde elde edilen en yüksek verimlilik yüzde 15,3 iken bu ürünün yüzde 17,8’lik verim oranına sahip olduğu söyleniyor. Fakat geliştirilen bu yeni ürün bile aslında teorik olarak gerçekleşebilen yüzde 46’lık verimliliğe çok uzak.

Rekor başarı olarak gösterilen bu çalışma DickvanDam’in doktora tezi olarak sunulmuştu. Çalışmalar henüz yayınlanmamışken bu konu için Dam ile gerçekleşen görüşmelerde herhangi bilginin aktarımı söz konusu değildi. Ancak gerçekleştirilen basın açıklamasında yapılan tüm çalışmalarla beraber nanotel tabanlı güneş pillerinin verim ve performanslarının olarak geliştirilebileceği konusunda umutlu olduklarını belirtti.

►İlginizi Çekebilir: Güneş Pilleri Nasıl Çalışır?

3 yıl önce bu konuda ortak çalışmalar yürüten Danimarka-İsviçre araştırma ekipleri nanotel kullanarak güneş pillerinin verimliliğinin maksimum seviyede Shockley-Queisser sınırını aşabileceği konusunda öneriler görüşülüyordu. Shockley-Queisser sınırı için tek p-n eklemine sahip güneş panellerine çarpan güneş ışınlarının yüzde 33,7’sı elektrik enerjisine dönüştürülebiliyor.

Danimarka ve İsviçre'li araştırmacılar tarafından önerilen nanotel tabanlı güneş pilli, normalden 15 kat daha fazla ışık yoğunluğundan faydalanabilen eşsiz bir yeteneğe sahip ve verimlilik konusundaki sınırı aşabileceği mümkün gözüküyor. Bunun temelde yatan nedeni ise tellerin çapı gelen dalga boylarından daha küçük olmasıyla alakalı. Dalga boylarının nanotellere çarpması ile bölgede ışın yoğunluğu oluşur. Bu sayede oluşan bu ışın yoğunluğu elektriğe dönüştürülerek daha fazla verim elde ediliyor.

►İlginizi Çekebilir: Nanoteller Nedir?

Nanotel güneş pilleriyle fabrikasyon güneş hücreleri temelde aynı şekilde faaliyet gösteriyorlar. Yapısal farklılık olarak sadece ışığı emen ve elektriğe dönüştürülen katı katman ile dikey konumda nanotellerin değiştirildiği belirtiliyor.

VanDam ile gerçekleştirilen röportaja göre, hücrelerin performansını arttırmanın temel unsuru gelen dalga ışın yoğunluğunu arttırıp bunu en verimli olarak kullanılabilecek şekilde tasarlamak ve oluşabilecek sorunları en aza indirgemek olduğunu belirtiyor.

Ticari olarak kullanıma başlanılabilmesi için zaman gerektiği ve bu süre içerisinde maliyet çalışmalarıyla optimize edilmesi gerektiğinden bahseden VanDam güneş pillerin verimliliği için bu adımın çok önemli olduğunu vurguluyor.

Kaynak:

►spectrum.ieee.org
►energyharvestingjournal.com