Taşınabilir Cihazlar İçin Gelişmiş Organik Güneş Hücresi

Güneş enerjisi teknolojisinde yeni bir atılım, e-kitap okuyucuları gibi taşınabilir cihazların gölge ve az ışık farketmeksizin hareket halindeyken de şarj olabileceği anlamına geliyor.Warwick Üniversitesi’nden bilim adamları Molecular Solar şirketi ile işbirliği yaparak yeterince yüksek gerilim üreterek lityum-iyon bataryayı şarj edebilen organik güneş hücresi geliştirdiler.

Yüksek gerilim hücre modülleri farklı ışık şartlarında iyi bir performans gösteriyor ve bu özelliği de onu e-kitap okuyucusu, kamera ve cep telefonu gibi elektronik cihazların müşterileri için eşsiz kılıyor.3. nesil güneş enerjisi teknolojisi olarak kabul edilen OPV hücreleri heyecan verici fırsatlar sunuyor. Ucuz üretim potansiyeli, hafifliği ve esnek yüzeylere uyumlu olmasıyla dikkat çeken bu yeni buluş taşınabilir elektronik cihazlar için ideal olabileceğini gösteriyor.

Warwick Üniversitesi Kimya Bölümü’nden bilim adamları 7 V’un üzerindeki bir açık devre voltajı ile hücrenin çalışabildiğini kanıtladılar. Bu özelliklerle çalışan bir sistem ilk defa ultra yüksek OPV hücreleri kullanılarak yapıldı.Projenin liderlerinden Prof. Jim Tones “Ne zaman olursa olsun dolu olarak kullanılabilen yapımı ucuz güneş enerjisi şarj cihazlarına doğru büyük bir adım attık. Hafif bir güneş şarjı kredi kartından büyük değil ve örneğin e-kitap okuyucularının bataryalarına uyumlu olacak. Şarjının sürekli dolu olması da cabası. Sıradaki adım Moleküler Solar vasıtasıyla ticari ölçekte ucuz OPV şarjını kullanılabilir hale getirmek için laboratuar dışında da bu teknolojiyi yaygınlaştırmak.”Araştırmanın ayrıntıları “Ultra-high voltage multijunction organic solar cells for low-power electronic applications” başlığıyla Advanced Energy Materials dergisinde yayımlandı.

Pencereleri Örtecek Esnek Güneş Hücresi Üretildi

Bilim insanları, geleneksel güneş hücrelerinden daha ucuz tamamen karbon üretimi güneş hücreleri geliştirdi. Pencere gibi yüzeyleri örtebilecek esnekliğe sahip olan yeni güneş hücreleri, istenilen performansa ulaşılırsa gelecekte geleneksel güneş panellerinin yerini alabilir. ABD’nin Stanford Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, dünyanın ilk tam-karbon güneş hücresini üretti. Araştırmacılar, yeni güneş panellerinin, pahalı olan fotovoltaik materyallere alternatif olabileceğini ifade etti.
ACS Nano dergisinde yayımlanan araştırmanın başında yer alan Zhenan Bao, “Karbon, düşük maliyette yüksek performans gösterme kapasitesine sahip. İlk kez karbon özellikleri taşıyan ve çalışan bir güneş hücresi ürettik” dedi. Bao, silikon güneş panellerinin bükülmediğine dikkat çekerek, yeni teknoloji güneş panellerinin belli yüzeyleri örtebilecek ince bir film halinde olduğunu ifade etti. Bao, buradan yola çıkarak, gelecekte pencere gibi yüzeyleri örtecek esnek güneş panellerinin üretilebileceğini, bu sayede binaların çatılarını kaplayan büyük güneş panellerinin tarih olabileceğini belirtti.

Etkinlik Şu An Yeterli Değil

Karbon güneş hücresi, oksit elektrotlar kullanan mevcut hücrelerin yerine grafen (karbonun ana maddesi grafitin tek atom büyüklüğündeki hali) ve karbon nanotüpler kullanıyor. Oksit elektrotlar, güneş panellerine olan talep arttıkça daha büyük bir hızla tükeniyor ve fiyatı da artıyor. Yeni güneş hücreleri aynı zamanda ‘buckyballs’ olarak adlandırılan küre şeklindeki C60 karbon molekülleri içeriyor.

Araştırmada yer alan bir diğer bilim insanı Michael Vosgueritchian, “Laboratuvarlarımızda geliştirdiğimiz güneş hücresi, baştan aşağı karbondan üretildi. Geçmişte benzer çalışmalar yapıldığı duyuruldu ancak söz konusu güneş hücrelerinin sadece orta tabakası karbondu, elektrotlar buna dahil değildi” dedi. Vosgueritchian, “Güneş hücresi neredeyse tüm kızılötesi dalga boylarını yakalıyor ancak laboratuvar ortamında etkinlik oranı yüzde 1’in altında” yorumunda bulundu. Bao ise güneş hücrelerinin performansının artırılması için daha uzun bir süre gerektiğini, bu kapsamda yeni teknikler ve materyaller deneyeceklerini belirtti.