Yeni teknoloji, uzun süredir aranan güneş enerjisi kilometre taşını geride bırakıyor
Mühendisler Princeton Üniversitesi, tarafından sağlanan bir hibe ile desteklenmektedir. ABD Ulusal Bilim Vakfı, yeni bir yenilenebilir güneş enerjisi teknolojisi sınıfı geliştirdik. Ekip, 30 yıla yakın bir süre endüstri standartlarının üzerinde çalışabilen bir perovskite güneş pilini başarıyla üretti; bu, önceki 20 yıllık eşiğin üzerinde önemli bir artış. Yeni teknoloji verimlidir ve silikon bazlı hücrelerle aynı seviyede performans gösterir.
Güneş pili teknolojisiyle uyumlu bir kristal yapıya sahip olan yarı iletkenler olan perovskitler, silikon bazlı güneş pillerine göre daha ucuz ve üretimi daha sürdürülebilirdir. Esnek ve şeffaf olmasına rağmen perovskitler kırılgandır ve kısa bir kullanım ömrüne sahiptir. Yeni teknoloji ömrü artırdı.
Yazarlardan biri olan Lynn Loo, “Bugün rekor bizde olabilir” dedi. ders çalışma dedi, “ama yarın başka biri daha iyi bir rekorla gelecek. Heyecan verici olan şu ki, artık bu cihazları test etmenin ve uzun vadede nasıl performans göstereceklerini bilmenin bir yolunu buluyoruz.”
Teknoloji daha verimli ve uzun ömürlü hale geldikçe, rekabet eden tasarımlar daha dayanıklı ve ticari olarak uygulanabilir teknolojilerle sonuçlanacaktır. Perovskitlerin yaygın kabulü ve kullanımına yönelik bir sınırlama, stabilite eksikliğidir. Ekip, testi iyileştirmek ve uzun vadeli performansı tahmin etmek için hızlandırılmış bir yaşlanma süreci tasarladı.
Loo, “Bu tür testler giderek daha önemli hale gelecek” dedi. “En verimli güneş pillerini yapabilirsiniz, ancak kararlı olmamaları önemli değil.”
Ekip, tasarımı değiştirirken pandemi nedeniyle kesintiye uğradı. Laboratuvara döndüklerinde, araştırmacılar perovskite cihazlarının bir setinin hala en yüksek verimliliğe yakın çalıştığını keşfettiler.
Makalenin yazarlarından biri olan Xiaoming Zhao, “Neredeyse altı ay sonra temelde sıfır düşüş oldu” dedi. Keşif süreci hızlandırdı.
Zhao, “İstediğimiz ömür yaklaşık 30 yıl, ancak cihazınızı test etmek için 30 yıl alamazsınız.” Dedi. “Bu ömrü makul bir zaman çerçevesi içinde tahmin etmenin bir yoluna ihtiyacımız var. Bu yüzden bu hızlandırılmış yaşlanma çok önemli.”
İşlem, cihazı yoğun aydınlatma ve ısıya maruz bırakarak yaşlanmayı hızlandırır ve uzun süreli kullanım etkilerini simüle eder. İşlemden elde edilen veriler kullanılarak cihazın performansı modellenmiştir. Bu yöntemi perovskite cihazlarına uygulayan mühendislik ekibi, cihazların ortalama 95 derece Fahrenheit sıcaklıkta en az beş yıl boyunca sürekli aydınlatma altında en yüksek verimliliğin %80’inin üzerinde performans göstereceğini belirledi.
Bu, Kuzeydoğu ABD’de yaklaşık 30 yıllık açık hava operasyonlarına eşittir.