Güneş panelinde yeni yöntem: Verim sınırı yüzde 33’ten 43’e çıkabilir

İspanya’daki Fotonik Bilimler Enstitüsü (ICFO) araştırmacıları, güneş hücrelerinin ışık olarak geri saldığı enerjiyi azaltan bir tasarım geliştirdi. Ekip, bu ilkeyle güneş paneli veriminin bugünkü teorik sınır olan yüzde 33,16’dan yaklaşık yüzde 43’e çıkabileceğini söylüyor. Çalışma Energy & Environmental Science dergisinde yayımlandı.

Bir panel güneş ışığını elektriğe çevirirken enerjinin bir kısmı ısıya dönüşüyor, bir kısmı da hücreden yeniden ışık olarak çıkıyor. Bugüne kadarki araştırmaların çoğu ısı kaybına odaklandı. ICFO ise ikinci sorunu, bilim dilinde Boltzmann kaybı denen ışık kaybını ele aldı. Mesele şu: Hücre güneşi dar bir açıdan alıyor ama ışığı çok daha geniş bir açıyla geri veriyor.

Bunu da okuyun: Tesla, Solar Roof davasında dolandırıcılıktan sorumlu tutuldu

Gümüş elektrotla daraltılan ışık konisi

Ekip silisyum yerine organik bir güneş hücresiyle çalıştı. Hücrenin indiyum kalay oksitten yapılan ön elektrodunu ince bir gümüş tabakayla değiştirip hücreyi bir tür optik boşluğa çevirdi. Sonuçta güneş ışığı yine içeri girdi ama hücre geniş açılara daha az ışık saldı. Laboratuvardaki kazanç yüzde 0,85 civarında kaldı; küçük bir artış, ama sınırın aşılabileceğine dair deneysel bir işaret.

Çalışmanın ilk yazarı Dr. Francisco Bernal Texca, ışığın çıktığı koni gelen güneş ışığının açısına yaklaştırılabilirse hücrelerin prensipte yüzde 43’e yakın verime ulaşabileceğini söyledi. Araştırmacılara göre bu ilke yalnız laboratuvardaki özel malzemelerde değil, her tür fotovoltaik hücrede işe yarayabilir.

Evdeki panele ne zaman yansır?

Yakın vadede değil. Bugün evlere takılan paneller genelde yüzde 20 ile 23 arasında verimle çalışıyor. Bu yıl verim yarışı da hızlandı: Çinli LONGi temmuzda yüzde 35,5 verimli bir hücre tanıtmış, onun da teoride yüzde 43’e ulaşabileceğini açıklamıştı. Güneş enerjisi alanındaki diğer gelişmeler için Uzay İstasyonu’nun yeni panelleri haberimize de bakabilirsiniz.

Kaynak: Engadget, ICFO