Boyaya duyarlı güneş pilleri (DSC'ler) ucuz, şeffaf ve esnektir. Gelecek vaat eden teknoloji, görünür ışığı elektrik enerjisine dönüştürmek için verimlilikte yeni bir rekor kırdı ve onu enerji toplayan pencereler olarak kullanılabilir hale getirdi.
İsviçre'deki École Polytechnique Fédérale de Lausanne'deki (EPFL) bir bilim insanı ekibi, yeni bir tür boyaya duyarlı güneş pili (DSC) geliştirdi. Büyük ölçüde geliştirilmiş verimliliği, ucuz, şeffaf ve her yerde bulunan enerji üreten paneller vaat ediyor. Yaygın kabul, dünyanın fosil yakıtlardan ve sera gazlarından arındırılmış bir gelecek inşa etmesine yardımcı olabilir.
Grätzel hücreleri olarak da bilinen modern DSC'ler, 1988'de Brian O'Regan ve Michael Grätzel tarafından alternatif bir düşük maliyetli güneş pili olarak icat edildi. Foto-duyarlı bir anot ile bir elektrolit arasında oluşan bir yarı iletkene dayanan fotoelektrokimyasal sistem, elektromanyetik radyasyonu elektrik enerjisine dönüştürür. Paneller şeffaftır ve üretimi ucuzdur. Birden fazla renkte üretilebilirler ve halihazırda Swiss Tech Convention Center gibi cam cepheli bazı binalarda kullanılmaktadırlar.
Ayrıca, DSC'leri esnek olacak şekilde üretmek mümkündür, yani taşınabilir elektronik cihazlara ve IoT cihazlarına yerleştirilmeye uygun olabilirler. Mevcut boyaya duyarlı güneş pilleri, ticari olarak büyük ölçekte satılmaktadır, ancak güneş ışığını enerjiye dönüştürmede geleneksel güneş panellerinden daha az verimlidir.
Işığa duyarlılaştırıcılardaki ve DSC'lerin diğer bileşenlerindeki son gelişmeler, hem güneş hem de ortam ışığı koşullarında dönüşüm verimliliğini artırmıştır. Şimdi, EPFL ekibi, simüle edilmiş güneş ışığı altında verimlilik oranını ilk kez yüzde 15,2'ye çıkarabilen ve test sırasında 500 saatten fazla uzun vadeli operasyonel kararlılığı koruyan yeni bir yaklaşım geliştirdi. Aktif alanı 2,8 cm2'ye çıkararak, güç dönüşüm verimliliği maksimum yüzde 30,2 oranına ulaştı.
Nature'da yayınlanan çalışmalarında , bilim adamları, DSC'nin fotovoltaik performansını artırmak için yeni tasarlanmış iki ışığa duyarlılaştırıcı boya molekülünün ambalajını geliştirerek çığır açan sonuçlar elde ettiler. Ekip, yeni ışığa duyarlılaştırıcıların tüm görünür ışık alanı boyunca ışığı toplayabileceğini açıklıyor.
Bu yeni bulgular, farklı uygulamalar için "yüksek performanslı DSC'lere kolay erişimin yolunu açıyor ve umut verici beklentiler sunuyor". Verimli DSC'ler, bir gün, birincil enerji kaynağı olarak basit ortam ışığı kullanan düşük güçlü elektronik cihazlar için güç kaynağı üniteleri ve pil yedekleri haline gelebilir. Aynı zamanda, büyük binalar ve seralar, kullandıklarından daha fazla güç üreterek elektrik şebekesini besleyebilir.
Yorumlar
0 yorum