Güneş Gözelerinde Verimlilik Rekoru Kırıldı
Yeni bir araştırmaya göre, ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarında çalışan bir grup bilim insanı, güneş gözelerinin verimliliğini neredeyse %50’ye çıkarmayı başarmıştır. Dr. John F. Geisz ve arkadaşlarının yaptığı çalışma, Nature Energy‘de yayımlanmıştır.
Sıradan güneş gözelerinde, tek bir katmanla ışık enerjisi elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu fotovoltaik katmanın verimliliği, üzerine düşen ışığın ışık tayfının hangi bölgesinde olduğuna bağlı olarak değişir. Ancak yeni geliştirilen güneş gözeleri, altı adet fotovoltaik katmandan oluşmaktadır. Her bir katman, ışık tayfının farklı bölgelerindeki ışınları verimli bir şekilde elektrik enerjisine dönüştürmek için özel olarak tasarlanmıştır.
Araştırmacılar, geliştirdikleri güneş gözelerinin verimliliğini normal güneş ışığı altında %39,2 olarak ölçmüşlerdir. Ayrıca, gözenin üzerine düşen ışığın yoğunluğu artırıldıkça verimliliğin de arttığı gözlemlenmiştir. Araştırmacılar, gözenin üzerine normal güneş ışığının 143 katı yoğunlukta ışık gönderdiklerinde verimliliğin %47,1’e yükseldiğini tespit etmişlerdir.
Gözenin üretiminde, periyodik tablonun 3A ve 5A gruplarında yer alan elementler kullanılmıştır. Bu malzemeler, yüksek verim sağlamalarına rağmen maliyetleri oldukça yüksektir. Bu nedenle, bu malzemeler genellikle uzayda bulunan uydularda kullanılır.
Araştırmacılar, geliştirdikleri gözeyi uygun maliyetle yeryüzünde kullanmak için aynalar yardımıyla ışığı yoğunlaştırmanın bir yol olabileceğini düşünmektedir. Böylece, daha küçük gözelerden daha fazla enerji elde etmek mümkün olabilir. Ayrıca, gözenin verimliliği de üzerine düşen ışığın yoğunluğu arttıkça yükselmektedir.
Özetle
Araştırmacılar, altı adet fotovoltaik katmandan oluşan güneş gözeleri üretmeyi başarmıştır. Bu sayede, normal güneş gözelerine göre neredeyse %50 daha verimli bir güneş gözesi elde edilmiştir. Araştırmacılar, ışığı yoğunlaştırarak daha küçük gözelerden daha fazla enerji elde edilebileceğini düşünmektedir.