Çığır açan cihaz enerji depolama rekorunu kırarak yüzde 14,9 güneş enerjisi kullanımı sunuyor.

Araştırmacılar, dünya genelinde güneş enerjisinin benimsenmesini arttırmak amacıyla, güneş enerjisi üretiminin kesintili doğası sorununu çözmeyi hedefleyen yenilikçi bir hibrit cihaz geliştirdiler.

Bu cihaz “ilk kez” iki teknolojiyi birleştiriyor: moleküler güneş termal enerji depolama ve geleneksel silikon bazlı fotovoltaik enerji. Özellikle, enerji depolama verimliliği için yeni bir ölçüt belirlemiş ve yüksek bir toplam güneş enerjisi kullanım verimliliği elde etmiştir.

Fotovoltaik güneş enerjisi, güneş ışığını elektriğe dönüştürerek yenilenebilir enerjide oldukça kritik bir öneme sahiptir. Araştırmacılar, “Ancak kesintili güneş enerjisi üretimi ve dalgalanan enerji talebi nedeniyle hala zorluklar arz ediyor” dedi.

Dolayısıyla, enerjinin üretildiği zaman ile tüketildiği zaman arasındaki boşluğu doldurmak için verimli enerji depolama sistemleri şarttır. Bu sistemler güvenilir bir güç kaynağı sağlayacaktır.

Barselona Doğu Mühendislik Okulu'ndan (EEBE) ICREA profesörü Kasper Moth-Poulsen liderliğindeki araştırma ekibi, “Ancak bu teknolojiler, özellikle enerji üretimini ve fotovoltaik sistemlerin dayanıklılığını etkileyen ısınma nedeniyle hala optimum performans göstermiyor” dedi.

Bu sorunların üstesinden gelmek için ekip, silikon güneş pilini moleküler güneş termal enerji depolama sistemleri anlamına gelen MOST adlı yenilikçi bir depolama sistemiyle birleştiren “ilk hibrit cihazı” geliştirdi.

MOST, ultraviyole ışık gibi yüksek enerjili fotonları emdiklerinde değişen organik moleküller kullanıyor. Bu moleküller daha sonra kullanılmak üzere enerjiyi yakalayabilir ve depolayabilir.

Ekip, “Sistemin özel bir özelliği, bu moleküllerin aynı zamanda optik bir filtre görevi görerek ve normalde ısınmaya neden olacak ve sistem verimliliğini azaltacak fotonları engelleyerek fotovoltaik hücreye soğutma sağlamasıdır” diye ekledi.

Ayrıca, MOST sistemi geleneksel yöntemlere göre daha sürdürülebilirdir.

Ekip bir basın açıklamasında “Kıt malzemelere dayanan diğer teknolojilerin aksine, MOST sistemi karbon, hidrojen, oksijen ve nitrojen gibi yaygın elementleri kullanıyor” dedi.

Pratik testlerde cihaz etkileyici sonuçlar ortaya koymuştur. Özellikle moleküler termal güneş enerjisini depolamak için %2,3'lük rekor bir enerji depolama verimliliği elde etti.

Bu yeniliğin en önemli özelliklerinden biri, fotovoltaik hücrelerin sıcaklığını 8°C'ye kadar düşürebilmesidir.

Isıdaki bu azalma enerji kayıplarını en aza indirerek hücrelerin verimliliğini %12,6 oranında artırıyor.

Basın açıklamasında, “Birleşik cihaz %14,9'a varan bir güneş kullanım verimliliği ile çalışmaktadır; bu da bağımsız olarak çalışan iki hibrit güneş enerjisi sistemine göre bir iyileşmeyi temsil etmektedir” denildi.

Bu iki sistemi etkin bir şekilde birleştiren cihaz, gelişmiş performans ve daha güvenilir bir enerji çıkışı sağlıyor.

Ayrıca, genellikle kıt ve zararlı malzemelere dayanan piller gibi geleneksel enerji depolama yöntemlerinin çevresel etkisini de azaltıyor.

Fotovoltaik enerjinin moleküler termal depolama ile entegre edilmesi, daha temiz ve daha verimli bir enerji geleceğine doğru atılmış hayati bir adımdır.

Bu hibrit cihaz, güneş enerjisini yakalama ve depolama yöntemlerimizde devrim yaratma potansiyeline sahiptir. Temiz enerji ve verimli depolamaya yönelik acil ihtiyacı karşılamaktadır.

Enerji verimliliğini artırarak ve fosil yakıtlara olan bağımlılığı azaltarak bu yenilik, artan küresel enerji taleplerini karşılamak için sürdürülebilir bir çözüm sunmaktadır.