Tayvan’daki bilim insanları, düşük ışıkta %38’e varan verimlilikle çalışan yeni nesil perovskit güneş hücreleri (PeSC) geliştirdi. Bu yenilik, kapalı mekanlarda bile enerji üretiminin önünü açabilir.
Uzun yıllardır enerji dönüşümünün temel taşlarından biri olan güneş panelleri, genellikle geniş açık alanlara ve güneşe doğrudan erişime bağlı olarak kullanılıyordu. Ancak Tayvan Ulusal Yang Ming Chiao Tung Üniversitesi’nden bilim insanları, perovskit tabanlı yeni bir güneş hücresi geliştirerek bu sınırları zorluyor. Loş ortamlarda, hatta sadece ofis lambalarıyla bile çalışabilen bu yeni nesil hücreler, güneş enerjisinin kapalı alanlara da entegre edilmesini mümkün kılabilir.
%38,7 Verimlilikle ofis aydınlatmasından enerji
Araştırmacı ekip, yeni perovskit güneş hücrelerini farklı aydınlatma koşulları altında test etti. İlginç bir şekilde, standart güneş ışığı (yaklaşık 12.000 lux) altında %12,7 verim elde edilirken, iç mekan ortalaması olan 2.000 lux seviyesinde bu oran %38,7’ye çıktı. Bu, geleneksel silikon panellerin düşük ışıkta verim kaybına uğrarken, yeni perovskit yapının tersine daha iyi performans gösterebildiğini kanıtladı.
Band aralığı ayarlandı, iç mekan ışığı için emilim sağlandı
Silikon panellerin aksine, perovskit hücrelerin band aralığı kimyasal olarak ayarlanabiliyor. Silikonun sabit band aralığı, düşük enerjili fotonları verimli bir şekilde emmesini sınırlarken, perovskit yapılar bu esnekliği sayesinde loş ışıkta dahi yüksek verim sağlayabiliyor. Yeni hücrelerin bu başarıyı elde etmesindeki temel neden, perovskit tabakasında yapılan band aralığı (bandgap) ayarı. Araştırmacılar, perovskit malzemenin bileşen oranlarını değiştirerek, daha düşük enerjili fotonları (yani ofis aydınlatması gibi loş ışıklar) daha verimli emebilecek bir yapı elde etti. Bu band aralığı, klasik silikon panellerle elde edilemeyen özelliklere kapı aralıyor.
Hafif, esnek ve yarı saydam yapısıyla akıllı cihazlardan pencere panellerine kadar geniş uygulama alanı
Profesör Fang-Chung Chen’in de belirttiği gibi, perovskit hücrelerin en büyük avantajlarından biri de fiziksel yapıları. Geleneksel paneller ağır, kalın ve rijit yapılarıyla sadece düz, dayanıklı yüzeylerde kullanılabilirken, yeni PeSC’ler ince, esnek ve yarı saydam olarak üretilebiliyor. Bu da, akıllı saatlerden camlara entegre şarj yüzeylerine, dizüstü bilgisayar kapaklarından hareket halindeki cihazlara kadar pek çok farklı uygulama alanı yaratıyor.
Profesör Fang-Chung Chen’in de belirttiği gibi, perovskit hücrelerin en büyük avantajlarından biri de fiziksel yapıları. Geleneksel paneller ağır, kalın ve rijit yapılarıyla sadece düz, dayanıklı yüzeylerde kullanılabilirken, yeni PeSC’ler ince, esnek ve yarı saydam olarak üretilebiliyor. Bu da, ofis camlarından cep cihazlarına kadar farklı alanlarda kullanım imkanı tanıyor.
Güneşsiz ortamlarda çalışan sistemler için potansiyel enerji kaynağı
Yeni nesil PeSC’lerin özellikle şu alanlarda kullanımı hedefleniyor:
- Ofis içi sensörler ve akıllı cihazlar
- Giyilebilir teknolojiler
- Güneşe erişimin zor olduğu üretim ve depolama alanları
- IoT cihazları için bağımsız enerji kaynağı
Tayvan’daki geliştirme çalışması, kapalı ortamlarda enerji verimliliğini artırmak için somut bir adım sunuyor; bu yenilik, Avrupa Birliği’nin 2030’a kadar enerji verimliliği hedefleriyle de uyumlu olarak, iç mekan enerji tüketimini azaltmaya yönelik küresel eğilimleri destekliyor. Günümüzde elektrikli cihazların yaygınlaşmasıyla birlikte bu tarz enerji çözümlerine olan ihtiyaç da giderek artıyor.
Türkiye için akıllı binalarda yeni enerji senaryoları
Türkiye’de enerji tüketiminin önemli bir kısmı ofis, kamu binası ve endüstriyel tesislerde gerçekleşiyor. Bu alanların çoğu, güneş enerjisinden etkin faydalanamıyor. Tayvan’da geliştirilen bu tür PeSC teknolojileri, akıllı bina sistemlerine entegre edilerek hem elektrik tüketimini azaltabilir hem de mikro ölçekte enerji özerkliği sağlayabilir. Özellikle yeni yapılan binalarda bu tür esnek sistemlerin yaygınlaşması, Türkiye’nin enerji verimliliği hedeflerine katkı sunabilir.
Bulgular ticarileşme potansiyelini ortaya koyuyor
Çalışma, APL Energy dergisinde 2024 yılında yayınlandı ve perovskit güneş hücrelerinin yeni potansiyel alanlarını göstermesi açısından dikkat çekiyor. Araştırmanın yazarlarından Profesör Fang-Chung Chen, gelecekte bu teknolojinin ticarileşmesiyle enerji üretiminde çok yönlü uygulamalara öncülük edebileceğini belirtiyor. Aynı zamanda, düşük üretim maliyetleri ve yüksek verimliliği sayesinde bu hücrelerin kısa vadede tüketici elektroniği ve bina içi enerji sistemlerine entegre edilebileceği öngörülüyor.
Enerji dönüşümünde yeni bir sayfa
Perovskit güneş hücrelerinde elde edilen bu çarpıcı verimlilik, güneş enerjisinin sadece açık alanlarda değil, iç mekanlarda da yaygın olarak kullanılabileceğini gösteriyor. Özellikle kentleşmenin hızlandığı, kapalı alanların arttığı bir dünyada bu tür çözümler, enerji verimliliği açısından büyük önem taşıyor. Hem bireysel cihazlarda hem de akıllı binalarda uygulanabilirliği bulunan bu teknoloji, gelecekte enerji üretiminin mekan bağımsız bir biçimde düşünülmesini sağlayabilir. Türkiye gibi yüksek kentleşme oranına sahip ülkelerde ise bu gelişme, sürdürülebilir şehircilik ve enerji politikaları açısından yeni olanaklar sunuyor.
İlgili makaleler
- Esnek güneş enerjisi hücreleri: sürdürülebilirliğe yeni bakış
- Güneş enerjisinde çığır açan rekor: perovskit‑silikon tandem hücreler ile %46 verimlilik
- Toksinsiz geri dönüşümle, güneş panelleri yeniden kullanılıyor
- Uzaydan gelen ışık: Spacelis ile Türkiye’de perovskit güneş teknolojisi
View this post on Instagram
© 2025 Yeşil Haber