Çinli araştırmacılar ve fabrika mühendislerinden oluşan bir ekip, tam boyutlu perovskit güneş panellerinin gerçek hava koşullarına dayanabildiğini ve geleneksel silikon panellerden daha fazla elektrik üretebildiğini gösterdi.
Nanjing Üniversitesi yaptığı basın açıklamasında şu ifadelere yer verdi: “Perovskit modüllerinin gerçek bir çalışma ortamındaki performansını doğrulamak amacıyla araştırma ekibi, aynı büyük ölçekli arazi tipi santrale 1 MW’lık perovskit fotovoltaik sistem ile 3,5 MW’lık kristal silikon (TOPCon) fotovoltaik sistem kurdu ve üç ay boyunca karşılaştırmalı izleme yürüttü.”
Perovskit paneller, kurulu güç birimi başına günlük elektrik üretiminde Mart ayında %3,42, Nisan ayında %3,79 ve Mayıs ayında %5,81 daha fazla güç üreterek ilkbahar sıcaklıkları arttıkça aradaki farkı açtı.
Testin arkasındaki üretim yöntemi, 12 Ağustos 2026‘da Nature dergisinde yayınlandı. Araştırma, Nanjing Üniversitesi‘nden Xiao Ke ve Hairen Tan liderliğinde, güneş enerjisi şirketi Renshine mühendisleriyle birlikte yürütüldü.
Ekibin 0,72 metrekarelik panelleri, standart testler altında 158,4 watt sabit elektrik çıkışı sağladı. Bu performans, %22,0‘lik onaylanmış bir tam alan verimliliğine denk gelerek metre ölçeğindeki perovskit donanımları için rekor kırdı.
Üretim Engellerini Aşmak
Perovskit bileşikleri güneş ışığını emip elektrik akımı üretiyor; üstelik üreticiler bunları sıvı mürekkeplerden basabildiği için işleme maliyeti işlenmiş silikona kıyasla çok daha düşük. Ancak bu malzemeleri küçük laboratuvar çiplerinden ticari panellere ölçeklendirmek genellikle büyük güç kayıplarına yol açıyor.
Kristal yüzeyindeki mikroskobik kusurlar elektrik yüklerini hapsederek enerjinin şebekeye ulaşmasını engelliyor. Nanjing ekibi daha önce Science dergisinde yayınlanan bir makalede, geniş alanlarda düz kristal filmler büyütmeyi başardı fakat yüzey kusurları panel verimliliğini %17,2 ile sınırladı.
Güneş enerjisi mühendisleri genellikle kristal yüzeyini amonyum halojenür tuzlarıyla kaplayarak bu kusurları gidermeye çalışıyor. Bu teknik laboratuvarlarda işe yarasa da fabrika üretim hatlarında iki ciddi soruna yol açıyor. Amonyum tuzları nemli havaya maruz kaldığında hızla bozuluyor; bu da fabrikaları asal gazla dolu pahalı üretim hatları kurmaya zorluyor. Ayrıca sıvı, büyük plakaları eşit şekilde kaplayamadığı için parlak güneş ışığı altında bozulan açık alanlar bırakıyor.
Güvenilirlik Testleriyle Desteklenen Yenilikçi Kimya
Çalışma, kristalleri büyütmek için kullanılan çözücü reçetesini değiştirerek her iki sorunu da çözdü. Ekip; filmin vakum odası içinde nasıl kuruduğunu kontrol etmek için üç sıvıyı (2-metoksietanol, 1,3-dioksolan ve dimetil sülfoksit) karıştırdı. Bu sıvı karışımı, koruyucu bir formamidinium iyodür katmanının kristalin üst yüzeyinde doğal olarak toplanmasını sağlıyor.
Ekip ardından bu yüzeyi organik kurşun-karboksilat tuzlarıyla işledi. Kurşun bileşiği, 0,72 metrekarelik plakanın tamamını eşit şekilde kaplayarak asal gaz ortamına ihtiyaç duymadan atomik boşlukları kapatıyor ve ortamdaki nemi engelliyor.
Hızlandırılmış çevresel stres testleri, yeni kaplamanın fiziksel dayanıklılığını doğruladı. Teknisyenler panelleri 85°C sıcaklığa ve %85 bağıl neme ayarlanmış bir test odasında 1.300 saat boyunca bekletti.
Standart amonyum kaplamalı paneller güçlerinin %39‘unu kaybederken, kurşunla işlenmiş modüller yalnızca %2 güç kaybetti. Donanım ayrıca eksi 40°C ile 85°C arasındaki 300 hızlı termal döngüyü ölçülebilir bir güç kaybı olmadan tamamladı.
Kaynak: https://interestingengineering.com/energy/china-record-perovskite-solar-panels-silicon
