Almanya'nın Brandenburg an der Havel kentinin eteklerinde güneş enerjisinde açıklanmayan yeniliklerle dolu bir fabrika var. Burada, İngiliz şirketi Oxford PV, birçoğunun sürdürülebilir enerjinin geleceğini düşündüğü bol ve uygun fiyatlı fotovoltaik malzemeler olan perovskitleri kullanarak özenle ticari güneş pilleri üretiyor. Bu yaklaşık bir yeni tip güneş pili perovskit kullanan.
Bu yazımızda sizlere yeni tip güneş pili ve önemi hakkında bilmeniz gereken her şeyi anlatacağız.
Güneş teknolojileri fabrikası
Yabani otlarla ve geniş bir otoparkla çevrili bu fabrika, potansiyel olarak devrim niteliğindeki bir teknoloji için mütevazı bir beşik görevi görüyor. Ancak şirketin baş teknoloji sorumlusu Chris Case inkar edilemez bir şekilde bu kuruluşa aşık. "Burası en derin arzularımın gerçekleştiği yer"diye sarsılmaz bir coşkuyla ilan ediyor.
Yenilenebilir enerjilere yönelik küresel değişimi hızlandırmak için perovskitlerin katalizör olarak kullanıldığına inanan, söz konusu şirket de dahil olmak üzere çok sayıda şirket var. Bazı özel perovskit bazlı fotovoltaik (PV) ürünler halihazırda pazara girmiş olsa da, son duyurular çok daha fazlasının yakında aynı şeyi takip edeceğini gösteriyor. Örneğin Case'e göre tüketiciler, önümüzdeki yılın ortasına kadar Oxford'dan fotovoltaik hücreler içeren güneş panellerine erişmeyi bekleyebilirler. Ayrıca kayda değer bir gelişme olarak, Seul merkezli önde gelen silikon fotovoltaik üreticisi Hanwha Qcells, Pilot üretim hattına 100 milyon dolar yatırım yapma niyetini açıkladı 2024 yılı sonunda faaliyete geçebilecek.
Güneş panellerinin %95'inde bulunan baskın madde, şu anda Oxford PV, Qcells ve diğer şirketler tarafından yeni bir şekilde kullanılan silikondur. Bu şirketler, silikonu değiştirmek yerine, tandem hücreler olarak bilinen hücreleri oluşturmak için silikonun içine perovskit katıyor. Bu iki malzemeyi birleştirerek tandemler, güneş ışığının daha geniş bir dalga boyu aralığındaki enerjiyi kullanabilir ve bu da daha fazla enerji tasarrufu sağlar. Tek başına silikon hücreye kıyasla enerji üretiminde en az %20 potansiyel. Hatta bazı uzmanlar verimlilikte daha büyük gelişmeler olacağını bile öngörüyor.
Perovskite teknolojisine sahip yeni bir güneş pili türü
Perovskit teknolojisinin savunucuları, tandem hücreler tarafından üretilen fazla elektriğin, özellikle yoğun nüfuslu kentsel bölgeler veya arazi mevcudiyetinin sınırlı olduğu endüstriyel kompleksler. Case, "Kolayca erişilebilen arazi sıkıntısıyla karşı karşıya oldukları için kamu hizmetleri şu anda teknolojimize en fazla ilgiyi gösteriyor" diye açıklıyor.
Perovskit-silikon tandemlerin piyasaya çok yakında çıkmasıyla birlikte, başlangıçtaki coşku artık şüphesiz dünyada devrim yaratacak devrim niteliğinde ve mucizevi bir malzemenin gelişini ilan eden cesur manşetlere dönüştü. Ancak endüstrinin güneş enerjisi pazarında devrim yaratma arayışında hala iki büyük zorlukla karşı karşıya olduğunu kabul etmek önemlidir.
Perovskitlerin performansının silikona göre azalması, yayınlanan araştırmalara göre neme, ısıya ve ışığa maruz kaldığında önemli ölçüde daha hızlıdır. Ancak Oxford PV bu konuyu kendi özel soruşturmasıyla çözdüğünü iddia ediyor. Bununla birlikte, perovskit-silikon tandemlerinin geliştirilmesinden sorumlu olan Qcells hücre ve plaka Ar-Ge direktörü Fabian Fertig, ticari üretim için istikrarın temel zorluk olmaya devam ettiğini vurguluyor.
Yeni tip perovskit güneş pilinin etkisi
Ayrıca perovskitlerin en azından yakın gelecekte güneş enerjisinin gelişimi üzerinde önemli bir etkisinin olmayabileceğini savunan analistler de var. Çin'deki üretim kapasitesinin hızla genişlemesi, silikon modüllerin kayda değer maliyet etkinliği ve verimliliği ile birleştiğinde, onları pazarda baskın oyuncu haline getirdi. 2022 yılında Güneş enerjisi, küresel üretim kapasitesinin yaklaşık 1,2 terawatt'ını (TW) oluşturuyordu. toplam elektrik üretiminin yaklaşık %5'ini oluşturmaktadır. Ancak enerji stratejistleri, iklim hedeflerine ulaşmak için dünyanın 75 yılına kadar şaşırtıcı bir şekilde 2050 TW'ye ihtiyaç duyacağını tahmin ediyor.
Bu, kurulumların 3'ların ortasına kadar yılda 2030 TW'yi aşması gerektiği anlamına geliyor.Neyse ki, silikon PV endüstrisinin bu talebi karşılaması ve onu başarı yolundaki birkaç yeşil teknoloji sektöründen biri olarak konumlandırması bekleniyor.
İsviçre'nin Zürih kentindeki BloombergNEF danışmanlık şirketinde güneş enerjisi analisti olan Jenny Chase'e göre, sahip olduğumuz mevcut teknoloji, küresel talebi karşılamaya yetecek kadar güneş enerjisi üretme kapasitesine sahip.
Perovskites şimdiye kadarki en önemli zorlukla yüzleşmek üzere: son derece rekabetçi fotovoltaik pazarının affedilmeyen ekonomik ortamında yol almak.
Kırılan rekorlar
Perovskitlerin yeteneklerindeki önemli gelişmeler, hem kristallerin hem de onlardan türetilen güneş pillerinin bileşiminde yapılan değişikliklerle elde edilen potansiyelleri konusundaki heyecanı artırdı. Doğal bir mineralin kristal yapısını ifade eden bir terim olan Perovskit, güneş pillerinde kullanılan ve çeşitli malzemelerden yapılabilen sentetik kristallerde kopyalanır.
2009 yılında, metilamonyum kurşun iyodür olarak bilinen temel bir perovskit, güneş enerjisinin yalnızca %3,8'ini elektriğe dönüştürebildi. Günümüze hızlı bir şekilde ilerlersek, perovskit hücreleri önemli bir ilerleme kaydetti. Yalnızca perovskit malzemeleri kullanıldığında %26,1'lik rekor bir verimlilik elde edildi. Bu, önde gelen silikon hücresinin sadece bir kısmı altındadır. Ek olarak perovskit hücrelerin, ince ışık emici katmanlar gerektirmesi ve yaygın olarak bulunabilen ve uygun maliyetli malzemeler kullanma avantajı vardır. Taraftarlar, perovskit hücrelerin silikon hücrelerle aynı ölçekte üretilmesi durumunda daha küçük bir enerji ve malzeme ayak izi bırakacaklarını savunuyorlar.
Umarım bu bilgilerle yeni tip perovskit güneş pili ve özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.