Güneş ve Yağmurdan Enerji Üreten Hibrit Güneş Pili

Güneş panelleri her geçen gün daha gelişmiş ve daha verimli hale geliyor. Ancak bu verimlilik güneş var olduğu zamanlarda sağlanabiliyor. Peki hava güneşli değil yağmurlu ise ne yapabiliriz? Çin'deki bir araştırma ekibi, bu soru üzerine yaptıkları çalışmalar sonucunda hem güneş ışığından hem de yağmur damlalarından enerji üretebilen yeni hibrit güneş pili geliştirdiler.

A- A+

07.04.2018 tarihli yazı 9441 kez okunmuştur.

Çin'de Soochow Üniversitesi'nden bilim insanları, yağmur damlalarının hareketinden enerji toplamak için triboelektrik etkiyi kullanan bir hibrit pil geliştirdiklerini açıkladılar. Sistemin kilit bölümünü, triboelektrik nanojenerator (TENG) oluşturuyor. TENG, yapı itibariyle iki malzemenin birbirine sürtünmesiyle çalışıyor. Statik elektriğe benzer şekilde, tabakalar arasında elektron hareketi gerçekleşiyor.

►İlginizi Çekebilir: Triboelektrik Teknolojili Tekstil Ürünleri Geliştirildi

Yağmur Damlalarından Enerji Üretimi

TENG, hareket halindeki otomobil lastikleri, birbirine sürtünen giysiler gibi çeşitli hareketlerden güç çekebilirler. Bu durumda, geliştirilen sistemde güneş paneli boyunca aşağı doğru hareket eden yağmur damlalarının hareketi sonucunda güç üretilir.

TENG'leri kullanma fikri tamamen yeni değil. Araştırmacılar mevcut sisteme ek olarak çok karmaşık veya ağır olmayan bir sistem geliştirdiler. Fotovoltaik hücrenin üstünde bir TENG oluşturmak için iki polimer tabakası kullanıldı. Üst katman, polidimetilsiloksan (PDMS) adı verilen bir polimerden oluşur, alt katman ise poli (3,4-etilenedioksitiofen): poli (stirensülfonat) (PEDOT: PSS)’den oluşur. Her iki tabakanın performansını iyileştirmek için, polimerler DVD'lerdeki model ile baskı yaparak oluklarla dokulu hale getirildi. Su damlaları üst tabakadan yuvarlanır ve polimer alt tabaka ile temasa geçer. Böylece alt tabaka PEDOT: PSS, TENG ve güneş pili arasında enerji ileten karşılıklı bir elektrot görevi görür.

►İlginizi Çekebilir: Nanojeneratör Nedir?

Ekibe göre, cihaz yaklaşık 33 nA'lik bir kısa devre akımına ve yaklaşık 2,14 Volt'luk açık devre gerilimine sahip. Bu özellikler yüksek değerler değil. Fakat sistemin işe yaradığını göstermek için yeterlidir. Bir sonraki aşama ise bu sistemi ticarileştirerek üretilebilecek elektrik miktarını artırmaktır.

2016 yılında, Çin Okyanus Üniversitesi'nden araştırmacılar, güneş paneline düşen yağmur damlalarından elektrik üretti. Ancak bu sistemin farkı, ekstra bir grafen katmanın eklenmesidir. Bilim adamları, tuzlu yağmur suyundaki pozitif yüklü iyonları ayırdıktan sonra psödokapasitör olarak hareket eden grafene bağladılar. Böylece farklı enerji seviyelerine sahip iki tabakadan elektrik akımı oluşmuş oldu.

Sistemi geliştiren bilim adamları, ACS Nano'da yayınlanan araştırmada, çalışmalarının çeşitli hava koşullarındaki enerji kullanımında yeni bir konsept sergilediğini belirttiler.