Çinli bir araştırma ekibi, güneş ışığının kıt olduğu ortamlarda güneş enerjisi üretimi için yeni bir yaklaşım geliştirdi. Perovskit güneş hücreleri su altında çalışacak şekilde işlenebiliyor ve güvenilirlik ile dayanıklılık açısından şaşırtıcı derecede iyi sonuçlar veriyor.
Yeni yayımlanan bir çalışma, su altında güvenilir bir şekilde enerji üretmek için “sağlam” bir strateji tanımlıyor. Çinli araştırmacılar, deniz seviyesinin birkaç metre altında çalışabilen ve yüksek verimliliğini koruyarak yıllarca güneş enerjisi toplayabilen yeni bir batık perovskit güneş hücresi türü geliştirdi.
Son yıllarda perovskit tabanlı hücreler, yeni güneş enerjisi atılımlarına odaklanan araştırma çabalarını adeta ele geçirdi. İlk olarak 1839’da Rusya’daki Ural Dağları’nın altında keşfedilen perovskit, ultrason makinelerinde, bellek yongalarında, güneş hücrelerinde ve daha fazlasında kullanılan son derece esnek bir bileşik sınıfını oluşturuyor.
Nem, perovskit hücreler üzerinde yıkıcı bir etki yaratabiliyor ancak Çinli araştırmacılar su altı düzeneklerinin yıllarca güvenilir ve verimli bir şekilde çalışmasını sağlamanın bir yolunu bulmuş görünüyor. Ekip, perovskit hücrelerinin kimyasal karışımında “ince ayarlar yaparak” hem deniz tabanına ulaşan düşük yoğunluklu dalga boylarını emebilen hem de deniz suyundaki bozulmaya dayanabilen bir malzeme üretti.
İnce ayar yapılan bu perovskit hücreleri ayrıca neme bağlı bozulmayı kontrol altında tutmaya yardımcı olan su itici bir katmanla kaplanıyor. Perovskit bileşiği daha büyük kristal yapıları kullanarak malzemenin parçalanmasını da sınırlayabiliyor ve elektrik üretimini artırıyor.
Araştırmacılar yeni malzemeyi ilk olarak, düşük yoğunluklu ışığın yaklaşık %35’ini elektriğe dönüştürmeyi başardığı 10 metrelik simüle edilmiş bir okyanus derinliğinde test etti. Öte yandan, silikon tabanlı güneş panelleri genellikle yüzeydeki güneş ışığının yaklaşık %20’sini elektriğe dönüştürebiliyor. Laboratuvar testlerine göre yeni paneller orijinal verimliliklerinin büyük bir kısmını beş yıldan uzun süre koruyabiliyor.
Ekip, laboratuvar testlerinin ardından yeni perovskit panelini Güney Çin Denizi’ne götürdü. Hücreler, belirli bir derinliğe ulaşıp o derinliği korumak üzere tasarlanmış küçük bir su altı aracına monte edildi. Cihaz ayrıca panelin gerçekten elektrik üretme yeteneğini test etmek için birkaç düğme pil içeriyordu.
Araştırmacılar perovskit bileşiğini deniz seviyesinin iki metre, altı metre ve 10 metre altında test etti. Enerji üretiminin iki metre civarında önemli ölçüde dalgalandığını ancak daha derinlerde daha tutarlı hale geldiğini keşfettiler. Panel, 10 metre derinlikte sekiz metre yukarıda ürettiği elektriğin dörtte birinden daha azını üretebildi.
Zorlu ortama ve düşük yoğunluklu ışık koşullarına rağmen araştırmacılar, yeni perovskit hücrelerinin bir gün su altında güneş enerjisi toplama “zorluğunu” çözebileceğini düşünüyor. Çalışma, otonom deniz enerji sistemleri ve batık Nesnelerin İnterneti (IoT) altyapısı da dahil olmak üzere bu tür enerji üretiminin faydalı olabileceği bazı varsayımsal senaryoları tanımlıyor.
Kaynak: https://www.techspot.com/news/113856-underwater-solar-power-sounds-impossible-new-perovskite-cells.html
