Otomobillerin tavanlarında, sırt çantalarında ve eğimli yüzeylerde kullanılabilmesi amacıyla geliştirilen esnek güneş hücreleri, daha önce verimlilik ve dayanıklılık sorunlarıyla karşılaşıyordu. Araştırmacılar, bu sorunların temelinde yatan üretimle ilgili uyumsuzlukları çözerek önemli bir adım attı.
Güneş ışığını elektriğe dönüştüren perovskit kristallerinin yanı sıra elektrik yüklerini taşıyan kendiliğinden oluşan tek moleküllü tabakanın (SAM) esnek yüzeylere uygulandığında aralarında güçlü kimyasal etkileşimler meydana gelmekteydi; bu da malzemelerin düzgün yerleşimini engelliyordu. Geliştirilen özel katkı maddesi, katmanların esnek yüzeye mükemmel bir biçimde oturmasını sağlayarak kristallerdeki hataları azaltmış ve böylelikle enerji verimliliği ile dayanıklılığı artırmıştır.
FARKLI BOYUTLARDA YÜKSEK VERİMLİLİK
Yeni yöntem sayesinde küçük alanlı esnek güneş hücrelerinde yüzde 26,86 gibi etkileyici bir verimlilik elde edildi. Büyük ölçekli modüllerde de başarılı sonuçlar alındı:
-5 x 5 cm modüller: Yüzde 22,31 verimlilik
-10 x 10 cm modüller: Yüzde 20,63 verimlilik
-30 x 30 cm paneller: Yüzde 20,15 verimlilik
ZORLU TESTLERDEN BAŞARIYLA GEÇTİ
Araştırmanın en dikkat çekici bulgularından biri, panellerin zorlu çevre koşullarındaki dayanıklılığıydı. 25 santimetrekarelik bir güneş hücresi, 85 derece sıcaklık ve yüzde 65 nem altında toplamda 1.044 saat süreyle test edildi. Başlangıçta yüzde 22 verimliliğe sahip olan hücre, testin sonunda ilk değerinin yüzde 92,5’ini korumayı başardı.
Ayrıca aşırı soğuktan yüksek sıcaklıklara geçiş testlerini de başarıyla geçen modüller, IEC 63163 uluslararası kararlılık standardının gereksinimlerini eksiksiz olarak yerine getirdi.
ESNEK PANELLER NERELERDE KULLANILACAK?
Hafif ve bükülebilir yapısıyla ön plana çıkan bu teknoloji; otomobil tavanları, taşınabilir enerji sistemleri ve sırt çantaları gibi pek çok alanda kullanım potansiyeli sunuyor. Ancak uzmanlar, bu araştırmanın henüz laboratuvar aşamasında olduğunu ve ticari ürünlerin piyasaya sürülmesi için büyük ölçekli üretimde aynı başarıyı sağlamak gerektiğini vurguluyor.
Araştırma ekibinin bir sonraki hedefi ise verimliliği daha da artırmak, farklı güneş hücresi teknolojilerini bir araya getirmek ve panellerin rulo halinde sürekli üretimine yönelik çalışmalar yapmaktır.
