Fotovoltaik Paneller Üzerine Son Araştırmalar

Şu anda araştırmacılar fotovoltaik araştırmalarının üç ana alanı üzerinde çalışıyorlar: kristal silikon, perovskitler ve esnek güneş pilleri.Bu üç alan birbirini tamamlıyor ve fotovoltaik teknolojiyi daha da verimli kılma potansiyeline sahip.

Kristalin silikon, güneş panellerinde en yaygın kullanılan yarı iletken malzemedir.Ancak verimliliği teorik sınırın çok altındadır.Bu nedenle araştırmacılar gelişmiş kristalin PV'lerin geliştirilmesine odaklanmaya başladı.Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı şu anda %30'a varan verimlilik seviyelerine sahip olması beklenen III-V çok eklemli malzemelerin geliştirilmesine odaklanıyor.

Perovskitler, yakın zamanda etkili ve verimli olduğu gösterilen nispeten yeni bir güneş pili türüdür.Bu malzemelere aynı zamanda "fotosentetik kompleksler" de denir.Güneş pillerinin verimliliğini arttırmak için kullanılmıştır.Önümüzdeki birkaç yıl içinde ticarileşmeleri bekleniyor.Silikonla karşılaştırıldığında perovskitler nispeten ucuzdur ve geniş bir potansiyel uygulama alanına sahiptir.

Perovskitler, etkili ve dayanıklı bir güneş pili oluşturmak için silikon malzemelerle birleştirilebilir.Perovskite kristal güneş pilleri silikondan yüzde 20 daha verimli olabilir.Perovskite ve Si-PV malzemeleri de yüzde 28'e varan rekor verimlilik seviyeleri gösterdi.Ayrıca araştırmacılar, güneş pillerinin panelin her iki tarafından da enerji toplamasını sağlayan çift yüzeyli teknoloji geliştirdiler.Bu, kurulum maliyetlerinden tasarruf sağladığı için özellikle ticari uygulamalar için faydalıdır.

Araştırmacılar, perovskitlerin yanı sıra yük taşıyıcı veya ışık emici görevi görebilecek malzemeleri de araştırıyorlar.Bu malzemeler aynı zamanda güneş pillerinin daha ekonomik olmasına da yardımcı olabilir.Ayrıca hasara daha az duyarlı paneller oluşturmaya da yardımcı olabilirler.

Araştırmacılar şu anda son derece verimli bir Tandem Perovskite güneş pili yaratmaya çalışıyorlar.Bu hücrenin önümüzdeki birkaç yıl içinde ticarileştirilmesi bekleniyor.Araştırmacılar ABD Enerji Bakanlığı ve Ulusal Bilim Vakfı ile işbirliği yapıyor.

Ayrıca araştırmacılar karanlıkta güneş enerjisinden faydalanmanın yeni yöntemleri üzerinde de çalışıyorlar.Bu yöntemler arasında suyu arıtmak için panelden gelen ısıyı kullanan güneş enerjisiyle damıtma da yer alıyor.Bu teknikler Stanford Üniversitesi'nde test ediliyor.

Araştırmacılar ayrıca termoradyatif PV cihazlarının kullanımını da araştırıyorlar.Bu cihazlar geceleri elektrik üretmek için panelden gelen ısıyı kullanır.Bu teknoloji özellikle panel verimliliğinin sınırlı olduğu soğuk iklimlerde faydalı olabilir.Karanlık bir çatıda hücrelerin sıcaklığı 25 derecenin üzerine çıkabiliyor.Hücreler su ile de soğutulabiliyor, bu da onları daha etkili kılıyor.

Bu araştırmacılar yakın zamanda esnek güneş pillerinin kullanımını da keşfettiler.Bu paneller suya batmaya karşı dayanıklıdır ve son derece hafiftir.Ayrıca bir araba tarafından ezilmeye de dayanabilirler.Araştırmaları Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Programı tarafından destekleniyor.Ayrıca PV hücrelerini test etmek için yeni bir yöntem geliştirmeyi de başardılar.

Fotovoltaik paneller üzerine yapılan son araştırmalar, daha verimli, daha ucuz ve daha dayanıklı teknolojilerin geliştirilmesine odaklanıyor.Bu araştırma çabaları Amerika Birleşik Devletleri'nde ve dünya çapında çok çeşitli gruplar tarafından yürütülmektedir.En umut verici teknolojiler arasında ikinci nesil ince film güneş pilleri ve esnek güneş pilleri yer alıyor.