40 Yıl Süren Arayıştan Sonra, Güneş Panellerinin Verimliliğini Etkileyen Önemli Kusur Bulundu

DAVID NIELD

Güneş panelleri, teknolojinin harika birer parçası. Fakat bunları çok daha verimli hale getirmenin yollarını bulmamız gerekiyor ve bilim insanları da, verimi artırmanın önündeki kilit engellerden birinin gizemini 40 yıl sonra çözmüş.

Yayınlanan yeni çalışmada, güneş enerjisi hücresi üretmede kullanılan silikonda, daha önce tespit edilmeyen bir malzeme kusurunun olduğu belirtiliyor. Bu kusur, hücrelerin ilk kullanıldığı saatlerde meydana gelen ve Işık Tesirli İndirgenme (LID) adı verilen yüzde 2’lik verim kaybından sorumlu olabilirmiş.

Dünya çapındaki güneş enerjisi tarlalarında kurulan panel sayısının yükselmesiyle birlikte daha da artan bu düşüş, yenilenebilir olmayan enerji kaynaklarının telâfi etmek zorunda kaldığı önemli miktarda gigawatt’a eşdeğermiş.

Aslında, dünya çapında LID’den kaynaklanan tahmini verim kaybının, İngiltere’deki 15 nükleer enerji tesisinin üretebileceği enerjiden daha fazla olduğu tahmin ediliyormuş. Bu yeni keşif ise, bu açığın bir kısmını telâfi etmeye yardımcı olabilirmiş.

Araştırmacılardan biri olan ve İngiltere’deki Manchester Üniversitesi’nde görev yapan Tony Peaker, şöyle söylüyor: “Güneş levhalarının ‘verimlilik düşüşü’, çevresel ve ekonomik etkileri sebebiyle son kırk yıldır bilim ve mühendislik camiasında epey ilgi çekmişti”

“Ancak, alandaki en yetenekli bazı kişilerin bu konuda çalışmasına rağmen, sorun bugüne kadar çözülememişti.”

Yapılan son çalışmada, kırk yılda yayınlanan 270 araştırma tezinde belirlenememiş bir şey keşfedilmiş ve silikondaki zayıflığın bulunması amacıyla; derin seviyeli kısa tayfölçümü (DLTS) adı verilen elektriksel ve optik bir yöntem kullanılmış.

DLTS analizinde bulunanlara göre; güneş ışığı, güneş enerjisi hücrelerinde elektronik yüke dönüştürüldüğü zaman elektron akışı kapana kısılıyor ve bu durum, üretilebilen elektrik gücü seviyesini azaltıyormuş.

Takımın keşfettiğine göre bu kusur, güneş paneli ısınana kadar etkisiz kalıyormuş.

Araştırmacılardan biri olan ve Manchester Üniversitesi’nde çalışan Iain Crowe, “Kusurun var olduğunu kanıtladık, şimdi ihtiyacımız olan şey bir mühendislik tamiri” diyor.

Araştırmacılar ayrıca; daha yüksek kaliteli olan silikonun, daha ‘uzun ömürlü’ şarj taşıyıcılarına (foton enerjisini taşıyan elektronlara) sahip olduğunu bulmuşlar. Bu durum, bu kapanların verim düşüşüyle ilgili olduğu görüşünü destekliyormuş.

Dahası; silikondaki kapanları ortadan kaldırmak için sıklıkla kullanılan bir işlem olan malzemeyi karanlıkta ısıtma yönteminin ise, bu azalışı geriye çevirdiği görülmüş.

Laboratuvarda gerçekleştirilmeye devam eden yeni buluşlar ve ayrıca verimlilik konusunda doğanın da pek çok ipucu sunmasıyla birlikte, güneş panellerinin verimlilik oranlarını artırma çalışmaları devam ediyor. Işık Tesirli İndirgenme gizeminin çözülmesiyle birlikte, dünya çapındaki güneş tarlaları bu durumdan fayda sağlayabilir.

“Verimlilikte meydana gelen yüzde 2’lik mutlak bir düşüş, çok büyük bir şey gibi gelmeyebilir fakat; bu güneş panellerinin artık, dünyanın toplam enerji ihtiyacının büyük ve üstel bir şekilde artan bir bölümünü karşıladığını düşündüğünüzde bu, önemli bir elektrik üretme kapasitesi kaybı demek” diyor Peaker.

Araştırma, Journal of Applied Physics bülteninde yayınlandı.

 

 

 

 

ScienceAlert

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

Abonelikle İlgili Konular İçin abone@doganburda.com

Eksik Sayılar İçin okurhizmetleri@doganburda.com

Müşteri Hizmetleri (212) 478 0 300

Danışma Hattı (212) 410 32 00

 

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir