Silikon kalsiyum titanyum cevheri güneş pilleri enerji üretim verimliliğini tamamen değiştirecek
Silikon kalsiyum titanyum cevheri güneş pilleri enerji üretim verimliliğini tamamen değiştirecekVe
Silikon yarı iletken bileşiklere dayanan geleneksel güneş pilleri, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştürmede teorik maksimum %29 verime sahiptir. Ancak ikinci perovskit katmanın temel silikon katmanla birleştirilmesiyle güneş pilleri yakın gelecekte bu verimlilik eşiğini aşabilir.
Perovskit, kalsiyum titanyum Oksit minerali ile aynı kristal yapıya sahip bir tür bileşiktir. Bu son derece esnek malzeme, ultrasonik makineler, depolama çipleri ve enerji üretimi için güneş pilleri dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için kullanılabilir. Son araştırmalar perovskitin bir olabileceğini gösteriyor"gizli silahı"Güneş pili endüstrisinin enerji üretim verimliliğini yeni bir düzeye çıkarmak.
Mevcut güneş pili teknolojisi hızla en yüksek verimlilik seviyesine yaklaşıyor ancak küresel ısınmayla mücadelede önemli bir azaltıcı faktör olan güneş enerjisi için gereken seviyeyi hala karşılayamıyor. Bilim insanları verimliliğin %30'u aşması gerektiğini ve yeni güneş panellerinin kurulum oranının mevcut benimsenme seviyesinden on kat daha yüksek olması gerektiğini belirtti.
Silikon bir substrat üzerine ek bir kalsiyum titanyum oksit tabakası (her ikisi de yarı iletken özelliklere sahip) eklenerek güneş ışığından elde edilen enerji artırılabilir. Silikon katman kırmızı ışıkta elektronları yakalarken, kalsiyum titanyum katman mavi ışığı yakalıyor. Enerji emme kapasitesinin iyileştirilmesi, güneş enerjisinin genel fiyatında bir düşüşe yol açacak ve böylece güneş panellerinin konuşlandırılması ve benimsenmesi hızlanacaktır.
Bilim adamları verimli silikon kalsiyum titanyum güneş pili teknolojisini geliştirmek için birkaç yıl harcadılar ve 2023 bu alanda önemli bir dönüm noktası olacak gibi görünüyor. Son araştırma ilerlemesi, silikon perovskit serisi pillerin verimliliğini başarıyla %30'un üzerine çıkardı. İlerleme o kadar hızlı ki, bu teknoloji yakında ticari ürünlerdeki gelişmiş işlevselliğini sergileyecek.
Suudi Arabistan'daki Kral Abdullah Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nde malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü Stefaan De Wolf, 2023 yılında güneş pili teknolojisi alanında önemli ilerleme kaydedileceğine inanıyor. De Wolf'un ekibi silikon perovskit güneş pillerinde %33,7'lik bir verimlilik düzeyine ulaştı ancak çalışma ayrıntılarının hâlâ bilimsel dergilerde yayınlanması gerekiyor.Almanya'daki Helmholtz Berlin Malzeme ve Enerji Merkezi'nden Steve Albrecht liderliğindeki bir başka araştırma grubu, yakın zamanda %32,5'e kadar güç dönüşüm verimliliği sağlayabilen seri bağlı silikon perovskit pil üzerine bir çalışma yayınladı. İsviçre'nin Lozan kentindeki École Polytechnique Fédérale de Lausanne'den Xin Yu Chin liderliğindeki üçüncü grup, seri bataryanın verimliliğinin %31,25'e ulaştığını kanıtladı."yüksek verimlilik ve düşük üretim maliyeti potansiyeli".
De Wolf, %30 enerji eşiğini aşmanın insanların güvenini artıracağını belirtti."yüksek performanslı, düşük maliyetli fotovoltaik enerji üretimi pazara sunulabilir". 2022 yılına kadar güneş enerjisi üretim kapasitesi 1,2 terawatt'a (TW) ulaşacak ve küresel ısınma ve sera gazı emisyonlarının neden olduğu en felaket durumu hafifletmek için 2050 yılına kadar en az 75 TW'ye çıkması gerekiyor.