Wired’in haberine göre,
BU MAKALE yeniden yayınlandı Konuşma bir altında Creative Commons lisansı.
Çatılara kurulan güneş panelleri ve büyük enerji çiftlikleri dünyanın birçok bölgesinde sıradan hale geldi. Gri ve yağmurlu İngiltere’de bile güneş enerjisi elektrik üretiminde önemli bir oyuncu haline geliyor.
Güneş enerjisindeki bu artış iki önemli gelişmeden kaynaklanıyor. Birincisi, bilim adamları, mühendisler ve endüstridekiler milyarlarca güneş panelinin nasıl yapılacağını öğreniyor. Her üretim adımı, bunları çok ucuza üretmek için titizlikle optimize edilmiştir. İkincisi ve en önemlisi, panellerin güç dönüşüm verimliliğindeki aralıksız artıştır; bu, güneş ışığının ne kadarının elektriğe dönüştürülebileceğinin bir ölçüsüdür.
Daha yüksek güneş panellerinin verimliliğielektrik ne kadar ucuzsa. Bu sizi meraklandırabilir: Güneş enerjisinin ne kadar verimli olmasını bekleyebiliriz? Peki enerji faturalarımıza bir etki yapacak mı?
Günümüzde ticari olarak temin edilebilen güneş panelleri, güneş ışığının yaklaşık yüzde 20 ila 22’sini elektrik enerjisine dönüştürmektedir. Fakat, Nature’da yayınlanan yeni araştırma gelecekteki güneş panellerinin, tandem güneş pilleri adı verilen yeni bir teknolojiden yararlanılarak yüzde 34’e kadar yüksek verimliliğe ulaşabileceğini gösterdi. Araştırma, tandem güneş pilleri için rekor düzeyde bir güç dönüşüm verimliliğini ortaya koyuyor.
Tandem Güneş Pilleri Nedir?
Geleneksel güneş pilleri, güneş ışığını absorbe etmek için tek bir malzeme kullanılarak yapılır. Şu anda neredeyse tüm güneş panelleri silikondan (mikroçiplerin çekirdeğindekiyle aynı malzeme) yapılıyor. Silikon olgun ve güvenilir bir malzeme olmasına rağmen verimliliği yüzde 29 civarında sınırlıdır.
Bu sınırın üstesinden gelmek için bilim insanları, güneş enerjisinden daha fazlasını yakalamak için iki güneş malzemesini üst üste istifleyen tandem güneş pillerine yöneldiler.
Yeni Nature makalesinde, enerji devi LONGi’deki bir araştırmacı ekibi, silikon ve perovskit malzemeleri birleştiren yeni bir tandem güneş pili bildirdi. Geliştirilmiş güneş ışığı hasadı sayesinde yeni perovskit-silikon ikilisi yüzde 33,89’luk dünya rekoru verimliliğine ulaştı.
Perovskit güneş enerjisi malzemeleri yirmi yıldan daha kısa bir süre önce keşfedildiyerleşik silikon teknolojisinin ideal tamamlayıcısı olarak ortaya çıkmıştır. İşin sırrı onların ışık emilimi ayarlanabilirliği. Perovskite malzemeleri, yüksek enerjili mavi ışığı silikondan daha verimli bir şekilde yakalayabilir.
Bu sayede enerji kayıplarının önüne geçilir ve toplam tandem verimliliği artar. Diğer malzemeler, III-V yarı iletkenleri olarak adlandırılan bu yarı iletkenler tandem hücrelerde de kullanılmış ve daha yüksek verim elde edilmiştir. Sorun, bunların üretilmesinin zor ve pahalı olması, dolayısıyla odaklanmış ışıkla birlikte yalnızca küçük güneş pillerinin yapılabilmesidir.
Bilim camiası perovskit güneş pilleri için muazzam çaba harcıyor. Verimlilik (laboratuvardaki tek bir hücre için) yalnızca 10 yıl içinde yüzde 14’ten yüzde 26’ya yükselerek olağanüstü bir gelişme hızını korudular. Bu tür ilerlemeler, bunların ultra yüksek verimli tandem güneş pillerine entegrasyonunu mümkün kıldı ve fotovoltaik teknolojiyi dünyanın enerji üretimimizi karbondan arındırmak için ihtiyaç duyduğu trilyonlarca watt’a ölçeklendirmenin bir yolunu gösterdi.
Güneş Enerjisinin Maliyeti
Yeni rekor kıran tandem hücreler, güneş enerjisinin yüzde 60’ını daha fazla yakalayabilir. Bu, aynı enerjiyi üretmek için daha az panele ihtiyaç duyulduğu anlamına gelir. kurulum maliyetlerini ve araziyi (veya çatı alanını) azaltmak Güneş enerjisi santralleri için gerekli
Bu aynı zamanda enerji santrali işletmecilerinin daha yüksek kârla güneş enerjisi üreteceği anlamına da geliyor. Ancak bu şekilden dolayı İngiltere’de elektrik fiyatları belirlendiTüketiciler elektrik faturalarında hiçbir zaman bir değişiklik fark etmeyebilirler. Alanın kısıtlı olduğu ve alanın etkili bir şekilde kullanılması gereken çatı üstü güneş enerjisi kurulumlarını düşündüğünüzde asıl fark ortaya çıkar.