Güneş Enerjisi Nedir
Güneş enerjisi, ısı üretmek, kimyasal reaksiyonları yönlendirmek veya elektrik üretmek için kullanılabilen güneşten gelen radyasyondur. Yenilenebilir enerjinin en temiz ve en bol kaynağıdır ve Amerika Birleşik Devletleri dünyadaki en zengin güneş enerjisi kaynaklarından bazılarına sahiptir. Güneş teknolojileri bu enerjiyi elektrik üretmek, ışık veya iç mekan konforu sağlamak ve evsel, ticari veya endüstriyel kullanım için su ısıtmak gibi çeşitli amaçlar için kullanabilir. Güneş enerjisi, Güneş’in çekirdeğindeki hidrojen atomlarından gelen protonların şiddetli bir şekilde çarpışıp birleşerek bir helyum atomu oluşturmasıyla ortaya çıkan nükleer füzyon yoluyla yaratılır. MÖ 7. yüzyılda. MÖ 4. yüzyılda insanlar ilk kez güneş enerjisini doğrudan kullandılar ve güneş ışığından elektrik üreten ilk güneş enerjisi cihazı, 1883 yılında Amerikalı mucit Charles Fritts tarafından New York şehrinin çatısına kuruldu. Güney Kore’deki bilim insanları, bir gün pencerelerden güç üretebilecek yarı saydam perovskit güneş pillerinin geliştirilmesinde ileri bir adım atıldığını duyurdu. En son testlerde yarı saydam perovskit güneş pilleri yüzde 21’den fazla verim elde etti; araştırmacılar bunun bu tür teknolojiler için bir rekor olduğunu söylüyor. Ayrıca, 240 saatlik çalışma boyunca başlangıçtaki verimliliğin yüzde 99’undan fazlası korundu.
Kore Enerji Araştırma Enstitüsü (KIER) tarafından geliştirilen yeni güneş pili teknolojisi, tipik güneş pillerinin metal elektrotlarını, ışığı ileten şeffaf elektrotlarla değiştiriyor.
Bu işlemin söylenmesi yapmaktan daha kolaydır. Bilinmeyen nedenlerden ötürü, yarı saydam malzemelerin ilk testleri, yük aktarım özelliklerinin ve stabilitesinin azalmasıyla sonuçlandı. Bu sorunu çözmek için, elektro-optik analiz ve hesaplama tekniklerini kullanarak malzemeyi atomik düzeyde hassas bir şekilde analiz ettiler.
Soruna lityum iyonlarının neden olduğu ortaya çıktı. İletkenliğini arttırmak için güneş pilinin “delik taşıma katmanına” lityum iyonları eklenir. Ancak aynı zamanda tampon görevi gören metal oksit tabakasına da nüfuz ederek faydalı özelliklerini azaltırlar.
Sorunu çözmek için lityum iyonlarını kararlı lityum okside dönüştürdüler ve bu da elementi önemli ölçüde daha kararlı hale getirdi.
“Bu çalışma bu alanda önemli bir ilerlemeyi temsil ediyor çünkü yarı saydam perovskit güneş pillerine özgü olan organik bileşik-metal oksit tampon tabakası arayüzünde meydana gelen bozunma sürecini inceliyor” diyor Dr. KIER araştırma başkanı Ahn Sejin, fotovoltaik araştırma departmanından yaptığı açıklamada şunları söyledi.
“Çözümümüzün uygulanması kolay ve geliştirdiğimiz teknolojilerin gelecekte kullanılması açısından büyük bir potansiyele sahip.”
Güneş enerjisi fosil yakıtlardan uzaklaşmada önemli bir oyuncu olabilir. Ancak mevcut güneş pili teknolojisinin bazı dezavantajları bulunmaktadır. En büyük sorun, yapıldıkları malzemelerdir. Pahalı, etkisiz ve elde edilmesi zor olabilirler.
Ayrıca güneş modüllerinin nereye yerleştirilmesi gerektiği sorusu da var. Büyük miktarlarda güneş enerjisinin emilmesi, çok sayıda güneş paneli gerektirir ve estetik açıdan herkes bunların hayranı değildir.
Sonuç olarak mühendisler ve tasarımcılar, çevrelerine kusursuz bir şekilde uyum sağlayan güneş pillerini entegre etmenin yeni ve yaratıcı yollarını bulmaya çalışıyorlar. Buradaki fikir, bu yarı saydam perovskit güneş pillerinin cam panelli binalara kurularak ışığın geçmesine izin vermesi ve neredeyse hiç fark edilmeden sessizce elektrik üretmesidir.
Güneşle dolu pencerelerin evlerimizi ve ofis binalarımızı süslemesi için hâlâ gidilecek uzun bir yol var, ancak bu son buluş, bu hedefe doğru küçük ama önemli bir adıma işaret ediyor.
Bu yazı Advanced Energy Materials adresinden derlenmiştir.