Esnek güneş panelleri aşırı sıcaklarda bile verim kaybetmiyor

Güneş panellerini otomobil tavanları, sırt çantaları ve kavisli yüzeylerde kullanabilmek için geliştirilen esnek güneş hücrelerinde bugüne kadar verimlilik ve dayanıklılık sorunları yaşanıyordu. Araştırmacılar, bu sorunların temelinde yer alan üretim kaynaklı uyumsuzluğu çözerek önemli bir eşiği aştı.

Güneş ışığını elektriğe dönüştüren perovskit kristalleri ile elektrik yüklerini taşıyan kendiliğinden oluşan tek moleküllü tabakanın (SAM) esnek yüzeylere aynı uygulandığında aralarında güçlü kimyasal etkileşimler oluşuyor ve bu durum malzemelerin düzgün yerleşmesini engelliyordu. Geliştirilen özel katkı maddesi, katmanların esnek yüzeye kusursuz bir şekilde yerleşmesini sağlarken kristallerdeki kusurları da azaltarak hem enerji verimliliğini hem de dayanıklılığı artırdı.

FARKLI BOYUTLARDA YÜKSEK VERİMLİLİK

Yeni yöntemle birlikte küçük alanlı esnek güneş hücrelerinde yüzde 26,86 gibi dikkat çekici bir verimliliğe ulaşıldı. Büyük ölçekli modüllerde de başarılı sonuçlar elde edildi:

-5 x 5 cm modüller: Yüzde 22,31 verimlilik
-10 x 10 cm modüller: Yüzde 20,63 verimlilik
-30 x 30 cm paneller: Yüzde 20,15 verimlilik

ZORLU TESTLERDEN BAŞARIYLA GEÇTİ

Araştırmanın en çarpıcı bulgularından biri, panellerin zorlu çevre koşullarındaki kararlılığı oldu. 25 santimetrekarelik bir güneş hücresi, 85 derece sıcaklık ve yüzde 65 nem koşullarında 1.044 saat boyunca test edildi. Başlangıçta yüzde 22 verimliliğe sahip olan hücre, testin sonunda ilk verimlilik değerinin yüzde 92,5’ini korumayı başardı.

Ayrıca aşırı soğuktan yüksek sıcaklıklara geçiş testlerinden de başarıyla geçen modüller, IEC 63163 uluslararası kararlılık standardının gerekliliklerini eksiksiz bir şekilde karşıladı.

ESNEK PANELLER NERELERDE KULLANILACAK?

Hafif ve bükülebilir yapılarıyla öne çıkan bu teknoloji; otomobil tavanları, taşınabilir enerji sistemleri ve sırt çantaları gibi pek çok farklı alanda kullanım potansiyeli taşıyor. Ancak uzmanlar, bu araştırmanın henüz laboratuvar aşamasında olduğunu ve ticari ürünlerin piyasaya çıkması için büyük ölçekli üretimde de aynı başarının korunması gerektiğinin altını çiziyor.

Araştırma ekibinin bir sonraki hedefi ise verimliliği daha da artırmak, farklı güneş hücresi teknolojilerini bir araya getirmek ve panellerin rulo halinde sürekli üretimine yönelik çalışmalar gerçekleştirmek.