Güneş Panellerinde Verimi Neredeyse İkiye Katlayabilecek Yeni Yaklaşım

Güneş enerjisinde verimlilik tartışmasına yeni bir ad eklendi. İspanya'daki Institut de Ciències Fotòniques (ICFO) araştırmacıları, günümüz panellerinin verimini neredeyse iki katına çıkarabilecek bir yaklaşım geliştirdiklerini duyurdu. Çalışma, Energy & Environmental Science dergisinde yayımlandı.

Konunun arka planı şöyle: Tek eklemli bir güneş hücresinin teorik verim tavanı, Shockley-Queisser sınırı olarak bilinen yüzde 33,16. Evlerde ve çatılarda kullanılan paneller ise bugün genellikle yüzde 20-23 aralığında çalışıyor. Bugüne kadarki iyileştirme çabalarının büyük bölümü ısı kayıplarını azaltmaya odaklandı.

ICFO ekibi farklı bir kayıp kaynağına baktı: Boltzmann kaybı. Bu, hücrenin kendisinin ışık yayması nedeniyle yitirdiği enerjiyi ifade ediyor. Araştırmacılar, hücrenin ışık yayabildiği açıları daraltırsa bu kaybı azaltabileceklerini, güneş ışığının içeri girişini ise engellemeyeceklerini gösterdi.

Deneyde silikon yerine organik bir güneş hücresi kullanıldı. Ön yüzdeki indiyum kalay oksit elektrot, ince bir gümüş elektrotla değiştirildi ve hücre bir tür optik kaviteye dönüştürüldü. Bu düzenleme emisyon açılarını daraltıyor. Laboratuvarda elde edilen iyileşme henüz mütevazı: yaklaşık 0,85 puanlık bir verim artışı. Ancak çalışmanın birinci yazarı Dr. Francisco Bernal Texca, ICFO'nun basın açıklamasında ilkenin yalnızca laboratuvar malzemeleri için değil tüm fotovoltaik hücreler için geçerli olması gerektiğini ve verimin kuramsal olarak yüzde 43'e yaklaşabileceğini söylüyor.

Bu rakam yalnızca ICFO'ya özgü değil. Çinli LONGi, Temmuz ayında yüzde 35,5 verimli bir güneş hücresi tanıtmış ve fotovoltaik hücrelerin kuramsal olarak yine yaklaşık yüzde 43'e çıkabileceğini belirtmişti. Yani iki farklı yönden gelen çalışmalar benzer bir tavana işaret ediyor.

Elbette laboratuvar sonuçlarının çatılara ulaşması yıllar alabilir ve maliyet, dayanıklılık ile seri üretim gibi engeller aşılmalı. Yine de Türkiye gibi güneşlenme süresi yüksek bir ülke için verimlilikteki her puanın önemi büyük; aynı çatı alanından daha fazla elektrik üretmek, hem bireysel kullanıcılar hem de lisanssız üretim yapan işletmeler açısından yatırımın geri dönüşünü kısaltabilir.

Şimdilik bu bir kanıt niteliğinde çalışma. Ama güneş panellerinde "sınıra geldik" algısını sorgulatan, enerji dönüşümü açısından umut verici bir adım olduğu söylenebilir.

Kaynak: Engadget