İnce film güneş hücrelerinde rekor verimliliğe ulaşıldı

0

BEĞENDİM

ABONE OL

News

0

HZB ve Berlin Humboldt Üniversitesi’nden araştırma ekiplerigüneş enerjisi dönüşümünde önemli bir başarıya imza atarak, CIGS-perovskit tandem hücrelerinde dünya rekoru kırdı. Yapılan bu yeni güneş hücresinin verimliliği yüzde 24,6 olarak belirlendi ve bu başarı, Almanya’nın Freiburg şehrindeki bağımsız Fraunhofer Güneş Enerjisi Sistemleri Enstitüsü tarafından onaylandı.

CIGS (Bakır, İndiyum, Galyum ve Selenyum) bazlı ince film güneş hücreleri, üretim süreçlerinde az enerji ve malzeme kullanıldığı için oldukça düşük bir çevresel etkiye sahip. Bu özellikleriyle, silikon bazlı geleneksel güneş hücrelerinin yanı sıra piyasada kendine yer bulan ve esnek yüzeylere uygulanabilen CIGS hücreleri, gelecekteki enerji üretiminde büyük bir potansiyele sahip.

Yeni tandem hücre tasarımı ile rekor geldi

HZB ve Humboldt Üniversitesi’nden uzmanlar, CIGS malzemesinden yapılan alt hücre ile perovskit tabanlı üst hücreyi birleştiren yeni bir tandem güneş hücresi geliştirdi. Araştırmacılar üst ve alt hücreler arasındaki temas katmanlarını iyileştirerek verimliliği yüzde 24.6’ya çıkardılar. Bu, şu anda dünya rekorunu elinde bulunduran bir verimlilik oranı.

Bu başarı, yalnızca rekor verimliliği ile değil, aynı zamanda güneş hücresi gelişimi açısından taşıdığı geniş kapsamlı anlamla da dikkat çekiyor. CIGS-perovskit tandem güneş hücreleri, silikon tabanlı cihazlara göre birçok avantaj sunuyor. Ayarlanabilir bant aralığı ve yüksek emilim katsayısı, bu hücrelerin güneş spektrumunun daha geniş bir bölümünü daha verimli bir şekilde emmesini sağlıyor. Dahası, bu hücreler radyasyon direncine sahip ve esnek alt tabakalar üzerinde üretilebiliyor, bu da onları binalara entegre edilen fotovoltaikler gibi daha çeşitli uygulamalar için çekici kılıyor.

Yüzde 30 verimliliğe ulaşmak zor değil

CIGS-perovskit tandem hücrelerinin ise, teorik verimlilik sınırı olan Shockley-Queisser limitini aşma potansiyeline sahip olduğu düşünülüyor. Bu limit, tek katmanlı güneş hücrelerinin maksimum verimliliğini yüzde 33,7 civarında belirliyor. Ancak, CIGS ve perovskit gibi tamamlayıcı bant aralığına sahip malzemelerin birleştirilmesiyle, tandem hücreler bu teorik sınırı aşabiliyor. Araştırmacılar, yapılan ince ayarlarla CIGS-perovskit tandem hücrelerinin verimliliğinin yüzde 30’un üzerine çıkabileceğini düşünüyor.