Yeni Işık Toplama Sistemi Güneş Gücünde Devrim Yaratıyor

0

BEĞENDİM

ABONE OL

News

0

Güneş ışığını mümkün olduğunca verimli bir şekilde elektriğe veya diğer enerji tiplerine dönüştürmek için gerekli olan ilk adım verimli bir şekilde ışığı toplamaktan geçiyor. En ideali bu cins sistemlerin görünür ışığın tüm spektrumunu emmesidir. Tabiat tarafına baktığımızda temelinde bitkilerin ışık toplayan antenlerinin bunu yaptığını görüyoruz. Alman araştırmacılar da buradan ilham alarak yenilikçi bir ışık toplama sistemi geliştirdi.

Geleneksel silikon bazlı güneş hücreleri temelinde tüm görünür spektrumu emebiliyor lakin bunu zayıf bir şekilde yapabiliyor. Bu nedenle kâfi ışık gücünü absorbe edebilmek için mikrometre aralığında çok kalın silikon katmanlarına ihtiyaç duyuluyor, bu da güneş hücrelerini nispeten pahalı ve ağır hale getiriyor. Diğer taraftan, organik boyalardan yapılan ince film güneş hücreleri de var ve bunlar çok daha ucuz yapıdalar. Bunların da kaybettiği nokta spektrumunun sadece dar bir dilimini absorbe edebilmeleri.

Verimlilik şimdiden yüzde 38

Würzburg Üniversitesi araştırmacıları ise evvelki sistemlerden önemli ölçüde farklılık gösteren yenilikçi bir ışık toplama sistemini ortaya koyuyor. Yeni ışık toplama sistemi inorganik yarı iletkenlerinkine benzer bir bant yapısına sahip. Bu da ışığı tüm görünür aralıkta absorbe edebiliyor. Bunun yanında organik boyaların yüksek soğurma katsayılarını da barındırıyor. Sonuç olarak, doğal ışık toplama sistemlerine benzer şekilde, nispeten ince bir katmanda büyük ölçüde enerji emebiliyor.

Chem mecmuasında yayınlanan yenilikçi ışık toplama sistemi en basit sözle katlanmış ve böylelikle birbirine yakın şekilde istiflenmiş dört farklı merosiyanin boyasından oluşuyor. Bu yapıda moleküller hassas bir şekilde düzenlenerek gücün anten içinde ultra hızlı ve verimli bir şekilde taşınması sağlanıyor.

Araştırmacılar yeni ışık toplama sisteminin prototipine URPB ismini verdiler. Şaşırtan olmayacak şekilde bu harfler emilen ışık dalga uzunluklarını temsil ediyor: Ultraviyole için U, kırmızı için R, mor için P, mavi için B. Araştırmacılar yaptıkları testlerde URPB’nin geniş bir spektral aralıkta ışığın yüzde 38’ini enerjiye dönüştürmesini sağladı.

Bu yeni sistem, güneş ışığını güce dönüştüren daha verimli güneş hücrelerine ve diğer aygıtlara yol açabilir. Araştırmacılar hem inorganik yarı iletkenlerin hem de organik boyaların avantajlarını bir araya getirerek hem ince hem de son derece etkili bir ışık toplama sistemi ortaya çıkardılar. Bu yenilikçi yaklaşım, güneş gücü alanında ve ötesinde daha fazla ilerlemenin önünü açabilir. Bu alanda atılacak adımlarla randımanın çok daha fazla artırılması da mümkün.