Almanya'nın Brandenburg an der Havel kentinin eteklerinde, güneş enerjisinin geleceğinde devrim yaratmayı vaat eden bir fabrika bulunuyor. Burada İngiliz şirketi Oxford PV güneş pilleri üretiyor. perovskitlerBirçok kişinin güneş enerjisinin geleceği için anahtar olduğunu düşündüğü bir malzeme. Bu hücreler, yenilenebilir enerjinin manzarasını değiştirebilecek, perovskite dayalı yeni bir teknoloji türünü temsil ediyor.
Güneş teknolojileri fabrikası
Oxford PV fabrikası sakin kırsal alanlarla çevrilidir ancak içeride güneş enerjisi üretimini dönüştürebilecek yenilikler geliştirilmektedir. Şirketin baş teknoloji sorumlusu Chris Case, burayı "en derin arzularımın gerçekleşmesi" olarak tanımlıyor.
Oxford PV, QCells gibi diğer şirketlerle birlikte perovskit teknolojisine güveniyor. Nispeten ucuz ve elde edilmesi kolay olan bu fotovoltaik malzeme, güneş panellerinin verimliliğinin artırılmasında büyük potansiyel göstermiştir. Hatta perovskit-silikon hücreli ticari güneş panellerinin gelecek yıl pazara girmesi bekleniyor.
Bu alandaki diğer şirketlere gelince, Hanwha QCells, 100 yılı sonuna kadar faaliyete geçecek bir teknoloji olan, silikon ve perovskit entegreli tandem güneş pilleri üretim hattına 2024 milyon dolar yatırım yapma niyetini açıkladı. Bu, büyük markaların bu konuda bahis oynadığını gösteriyor. bu yeniliğe çok önem veriyoruz.
Perovskite teknolojisine sahip yeni bir güneş pili türü
Perovskit ile yapılan güneş pillerinin büyüleyici yanı, geleneksel silikon pillere kıyasla daha fazla miktarda güneş ışığı yakalama yetenekleridir. Her iki malzemeyi de bilinen yöntemle entegre ederek tandem güneş pilleritoplam enerji dönüşüm verimliliği arttırılabilir. Fraunhofer Enstitüsü'nün yakın zamanda gösterdiği gibi, silikon güneş pilleri tek başına %26'ya kadar verimliliğe ulaşabilirken, perovskit tandem hücreleri bu sınırı kolaylıkla aşarak %31,6'ya kadar ulaşabiliyor.
Tandem hücreleri, daha geniş bir güneş dalga boyu aralığını yakalama avantajına sahiptir. Bu, geleneksel silikon hücrelere kıyasla %20'ye kadar daha yüksek enerji üretimine olanak tanır. Bununla birlikte, perovskitlerin başlangıç maliyeti hala bir sorun olmaya devam ediyor; ancak teknolojinin savunucuları yoğun kentsel alanlarda veya arazinin sınırlı olduğu endüstriyel komplekslerde artan elektrik üretiminin ek masrafları hızlı bir şekilde telafi edeceğini belirtiyor.
Yeni tip perovskit güneş pilinin etkisi
Bu teknolojinin etkisi oldukça önemlidir. Silikon hücrelerin aksine perovskit hücreler çok daha düşük sıcaklıklarda üretilebiliyor ve bu da üretim maliyetini düşürüyor. Ayrıca daha esnek ve daha hafiftirler ve balkonlar, hatta pencere çerçeveleri gibi daha çeşitli yüzeylere uygulanabilirler.
Güneş enerjisi pazarının şu ana kadar ihtiyaç duyması bekleniyor: 75 terawatt (TW) kapasite Mevcut 2050 TW ile karşılaştırıldığında 1,2 yılına kadar kurulacaktır. Perovskitlerdeki ilerlemelere rağmen dayanıklılıkları hâlâ devam ediyor. Yine de malzeme ve yüzey işlemlerinde önemli ilerlemeler oldu. pasivasyon, uzun vadeli istikrarlarını önemli ölçüde artırıyorlar.
Örneğin araştırmacılar, aminosilanlar kullanılarak pasifleştirmenin perovskit hücrelerinin hem verimliliğini hem de operasyonel stabilitesini artırabildiğini bulmuşlardır. Bu tedaviler sayesinde zorlu koşullarda 95 saatlik kullanımın ardından orijinal verimliliğinin %1.500'e kadar korunması mümkün olmuştur.
Verimlilikte rekorlar
Perovskit güneş pilleri çok hızlı bir şekilde gelişti. 2009 yılında güneş ışığının ancak %3,8'ini enerjiye dönüştürebiliyorken, mevcut versiyonları halihazırda %26,1 verime, hatta daha önce de belirttiğimiz gibi silikonla tandem formda %31,6'ya ulaşıyor.
Ek olarak, dünya çapındaki bazı laboratuvarlar bu hücrelerin daha da gelişmiş versiyonlarını araştırıyor. perovskit-perovskit ikilisitamamen silikon içermeyen ve halihazırda %28,49'luk bir verime ulaşmış olan. Bu versiyonlar halen geliştirilme aşamasında olsa da, silikondan çok daha ucuz malzemelerle güneş spektrumunun farklı kısımlarını yakalama yetenekleri sayesinde daha da fazla enerji üretimi olanağı sunuyor.
Pratik anlamda, bu ilerlemeler yalnızca güneş pillerinin geleneksel sınırlarını zorlamakla kalmıyor, aynı zamanda bu teknolojilerin genel maliyetini düşürerek onları geniş bir uygulama yelpazesi için daha erişilebilir ve esnek hale getiriyor. Bu, dünya çapında güneş enerjisinin kitlesel olarak benimsenmesinin anahtarıdır.
Tüm bu yeniliklerle birlikte, nem veya ısı nedeniyle bozulma gibi çözülmesi gereken zorluklar olmasına rağmen perovskit, yenilenebilir enerji endüstrisinde gerçek bir devrim yaratma yolunda ilerliyor. Dayanıklılıktaki ilerlemeler verimlilikteki ilerlemelerle eşleşebilirse, perovskitlerin mevcut teknolojileri aşması ve dünyanın güneş enerjisi tüketme şeklini kökten değiştirmesi muhtemeldir.
Bu teknoloji rekor üstüne rekor kırmaya devam ederken, güneş enerjisi için temiz enerjinin her zamankinden daha verimli, erişilebilir ve uygulanabilir olacağı yeni bir çağın eşiğinde olduğumuza şüphe yok.