Perovskit paneller güneş enerjisinde silikonu geride bıraktı

Nankin Üniversitesi bilim insanları, Renshine şirketinin mühendisleriyle iş birliği yaparak boyut ve verimlilik açısından önemli sonuçlar elde eden tam boyutlu perovskit güneş panelleri geliştirdi. ixbt.com verilerine göre bu çalışma, yalnızca laboratuvar testlerinde rekor sonuçlar kaydetmekle kalmadı, aynı zamanda gerçek bir güneş enerjisi santralinde yapılan testlerde geleneksel silikon modüllerini geride bıraktı. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Uzmanlara göre temel başarı, küçük laboratuvar numunelerinden 0,72 metrekarelik tam boyutlu panellere geçilmesi oldu. Standart koşullarda böyle bir panel, istikrarlı şekilde 158,4 W güç sağlayarak tüm yüzeyde yüzde 22 sertifikalı verimlilik gösterdi. Bu, metre ölçeğindeki perovskit modülleri için mutlak bir rekor kabul ediliyor.

Gerçek bir elektrik santralinde yapılan testler

Laboratuvar verileri tek başına yeterli olmadığından araştırmacılar yeni teknolojiyi gerçek koşullarda test etti. 1 MW gücündeki perovskit sistemi, modern silikon panellerden oluşan 3,5 MW gücündeki bir dizinin yanına kuruldu ve üç ay boyunca elektrik üretim performansları karşılaştırıldı.

Sonuçlara göre perovskit modülleri mart ayında, kurulu güç birimi başına ortalama yüzde 3,42 daha fazla elektrik üretti. Bu üstünlük nisan ayında yüzde 3,79'a, mayıs ayında ise yüzde 5,81'e ulaştı. İlkbahar sıcaklıklarının yükselmesiyle farkın artması, perovskit panellerin sıcak havalarda daha yüksek verimlilik sunduğunu doğruluyor.

Üretimdeki sorunlar ve yeni çözüm

Uzun süre boyunca ölçek büyütme, perovskit hücrelerinin temel sorunlarından biri oldu. Küçük bir alanda yüksek sonuç veren malzeme, hacim büyütüldüğünde mikro kusurlar ve kristal yapıdaki bozukluklar nedeniyle gücünü kaybediyordu. Bu kusurları gidermek için genellikle amonyum halojenür tuzları kullanılsa da bu yöntem endüstriyel ölçekte zorluklara yol açıyordu.

Çinli araştırmacılar bunun için üç çözücü karışımına dayanan farklı bir kimyasal süreç önerdi. Vakum odasında film kurutmasının kontrol edilmesiyle yüzeyde formamidinyum iyodürden oluşan koruyucu bir tabaka meydana getiriliyor ve bu tabaka ayrıca kurşun karboksilat tuzlarıyla işleniyor. Bu yöntem sayesinde kaplama panelin tamamına eşit şekilde dağılarak atomik düzeydeki kusurları dolduruyor.

Dayanıklılığı artırmak amacıyla paneller, 85 derece sıcaklık ve yüzde 85 nem koşullarında 1300 saat boyunca hızlandırılmış teste tabi tutuldu. Geleneksel amonyum işlemi uygulanmış modüller güçlerinin yüzde 39'unu kaybederken, kurşun karboksilatlarla yeni yöntemle işlenen paneller yalnızca yüzde 2 güç kaybı gösterdi.