"Mucize malzemeden" oda sıcaklığında daha verimli Güneş pilleri üretildi

Daha az enerjiyle daha fazla verim elde edildi

Bilim insanları, Güneş enerjisini daha verimli şekilde kullanmak için yeni yollar arıyor (Reuters)
Bilim insanları, Güneş enerjisini daha verimli şekilde kullanmak için yeni yollar arıyor (Reuters)
TT

"Mucize malzemeden" oda sıcaklığında daha verimli Güneş pilleri üretildi

Bilim insanları, Güneş enerjisini daha verimli şekilde kullanmak için yeni yollar arıyor (Reuters)
Bilim insanları, Güneş enerjisini daha verimli şekilde kullanmak için yeni yollar arıyor (Reuters)

Oda sıcaklığında perovskit filmler yapmayı başaran bilim insanları, malzemenin verimliliğini artırdı. 

Güneş pillerinin verimliliğini büyük ölçüde artıması nedeniyle "mucize malzeme" denen perovskit, silikon bazlı Güneş pilleri karşında çeşitli avantajlara sahip. Geleneksel pillerden daha az karbon ayak izi bırakan malzeme, hafif ve esnek olmasıyla öne çıkıyor. 

Öte yandan perovskit Güneş pillerini üretmek için yüksek sıcaklıklarda tavlama yapılması ve paslanmaya karşı dayanıklı hale getirme amacıyla pasivasyon gibi zorlu bir son işlem uygulanması gerekiyor. Bu da malzemenin yaygın şekilde kullanımı önünde engel teşkil ediyor. 

Joule adlı bilimsel dergide pazartesi günü yayımlanan çalışmayı yürüten ekip malzemenin kimyasal bileşimine ince ayar yaparak perovskit mürekkep geliştirdi. Bu sayede daha çok verime sahip yüksek kaliteli filmler yaptılar. 

Bu yöntem yalnızca üretim sürecini kolaylaştırmakla kalmadı, genel enerji kullanımını da düşürerek daha az karbon salımına yol açtı. Çalışmanın ortak başyazarı Ahra Yi, buluşlarını şöyle açıklıyor: 

Yöntemimiz, en çok zaman alan iki adımı (termal tavlama ve son işlem) atlamak dışında geleneksel yöntemle aynı prosedürleri izliyor.

Yeni malzemeyle perovskit Güneş pillerinin verimliliğinde de önemli bir adım atıldı. Araştırmanın diğer başyazarı Sangmin Chae, "Optimize edilmiş perovskit Güneş pilimiz, oda sıcaklığında işlenen cihazlarda yüzde 20'nin altında olan önceki sınırları aşarak yüzde 24,4'lük kayda değer bir verimlilik elde etti" diyor.

Öte yandan silikon-perovskit Güneş pillerinin verimlilik rekoru, geçen yıl yüzde 33,9'la kırılmıştı. Bu pillerin teorik verimlilik sınırı yüzde 43 olsa da bu noktaya ulaşılması beklenmiyor. 

Araştırmacılar buluşlarının çok çeşitli kullanım alanlarına sahip olduğunu belirtirken çalışmanın yazarlarından Thuc-Quyen Nguyen şöyle diyor: 

Yaklaşımımızla, gittikçe artan giyilebilir teknolojik aletler, sensör, ekran, güvenlik kamerası, Nesnelerin İnterneti cihazları gibi araçlara güç sağlayacak yüksek verimli Güneş pillerini, tasarımlarında serbestçe hareket ederek geliştirmeyi düşünebiliriz.

Independent Türkçe, Science Daily, Futurity, Joule



Bilim insanları, süper bataryayı taştan çıkaracak

Fotoğraf: AP
Fotoğraf: AP
TT

Bilim insanları, süper bataryayı taştan çıkaracak

Fotoğraf: AP
Fotoğraf: AP

Araştırmacılara göre geleceğin elektrikli araçları taşlardan yapılmış "süper bataryalarla" çalışabilir.

Bu yeni teknoloji, sadece günümüz bataryalarından daha verimli değil, aynı zamanda daha çevre dostu ve güvenli olan katı hal bataryalarının üretilmesine imkan sağlayacak.

Bu yeni teknolojiyi, sıradan taşlarda bulunabilen potasyum silikat mineralini baz alan malzemeyi kullanarak icat eden, Danimarka Teknik Üniversitesi'ndeki bilim insanları ortaya attı.

Günümüzün elektrikli araçları, telefonlarımız ve diğer pek çok şarj edilebilir cihaz gibi, lityum-iyon pillerle çalışıyor. Enerji depolamanın nispeten güvenilir bir yolu oldukları için yaygın kullanılıyorlar.

Ancak sınırlı kapasiteye sahipler ve güvenli değiller. Pilleri üretmek için gereken lityum da pahalı ve çevreye zararlı olduğundan bu bataryalar sürdürülebilir ulaşım biçimlerine erişmenin önünde bir engel.

Büyük umutlardan biri, daha verimli ve çevre için daha iyi olacak katı hal pilleri üretmek. Ancak bunun için yepyeni batarya türlerinin tasarlanmasının yanı sıra günümüz pillerinin ana parçaları olan anot, katot ve elektrolitin değiştirilmesi gerekecek.

Mühendisler katı hal bataryaları için bu malzemeleri değiştirmenin güvenilir yollarını bulduğunu iddia ettiğinde genellikle hayal kırıklığına yol açıyor. Örneğin otomobil üreticileri defalarca bu teknolojinin yakında geleceğini öne sürse de bu teknolojiye dayanan otomobil projelerini iptal etti.

Yeni teknolojinin arkasındaki araştırmacılar bu buluşun, bir gün mevcut pillerdeki lityum yerine potasyum ve sodyum silikatları kullanan "süper bataryalara" imkan tanıyabileceğini söylüyor. Bu kaya silikatları bahçe taşlarında bulunabiliyor.

Bu da hem nispeten ucuza hem de silikatlar yeryüzünün yüzde 90'ını kapladığı için çevreye çok fazla zarar vermeyecek şekilde bulunmasını sağlayacaktır. Araştırmacılar bu maddenin havaya ya da neme karşı hassas olmadığını söylüyor.

Bu bataryalar ayrıca çok ince yapılabilir, böylece daha az yer kaplarlar. Teknolojinin arkasındaki araştırmacılar, bunun 10 dakikalık bir şarjla 1000 km gidebilen otomobillere olanak sağlayabileceğini söylüyor.

Ancak daha önceki pek çok buluşta olduğu gibi, yeni malzemenin arkasındaki Danimarka Teknik Üniversitesi araştırmacıları, bunun henüz hazır olmadığını ve laboratuvardan çıkıp arabalara girmesi için çok daha fazla araştırma yapılması gerekeceğini belirtiyor. Araştırmacılar, bunun 10 yıldan önce gerçekleşemeyeceği ve ve bazı riskleri de beraberinde getireceği uyarısında bulunuyor.

Independent Türkçe