Güney Koreya'da dünyanın en verimli perovskit güneş hücresi geliştirildi

Koreya Enerji Araştırmaları Enstitüsü (KIER) uzmanları, perovskit ve CIGS (bakır-indiyum-galyum selenür) tabanlı tandem güneş hücrelerinin verimliliği konusunda yeni bir dünya rekoru kırdı. Ixbt.com'a göre, bu çalışmanın sertifikalı verimlilik oranı (FISh) yüzde 26,7 olarak kaydedilirken, laboratuvar testlerinde bu oran yüzde 27'ye ulaştı. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Bu üstün sonuç, Almanya'daki Fraunhofer Güneş Enerjisi Sistemleri Enstitüsü (Fraunhofer ISE) tarafından resmen onaylandı. Ardından bu başarı, güneş hücresi verimliliği konusundaki uluslararası tabloya dahil edildi. Hatırlatmak gerekirse, bu teknolojiyle ilgili önceki dünya rekoru yüzde 26,3 seviyesindeydi.

Teknolojinin çalışma prensibi ve avantajları

Yeni geliştirme, iki katmanlı ince film güneş hücresinden oluşuyor. Üstteki perovskit katmanı, güneş spektrumunun en yüksek enerjiye sahip kısmı olan ultraviyole ve mavi ışığı soğuruyor. Alttaki CIGS katmanı ise yakın kızılötesi aralığı da dahil olmak üzere daha uzun dalga boylarını elektrik enerjisine dönüştürüyor.

Spektrumun bu şekilde dağıtılması, geleneksel tek katmanlı güneş hücrelerine kıyasla çok daha fazla elektrik enerjisi elde edilmesini sağlıyor. Yine de, bu tür tandem sistemlerdeki temel sorunlardan biri, malzemeler arasındaki sınır bölgesinde yaşanan enerji kaybı ve üretim sürecinde hassas katmanların zarar görmesidir.

KIER ekibi, yeni bir koruyucu arayüz katmanı ve geliştirilmiş şeffaf üst elektrot kullanarak bu soruna çözüm buldu. Bu, aynı anda hem elektrik kayıplarını azaltmayı hem de yardımcı katmanlar tarafından ışık emilimini düşürmeyi mümkün kıldı.

Beklentiler ve gelecek planları

Şimdilik rekor, alanı 1 santimetrekareden küçük olan laboratuvar hücresinde kırıldı. Bu yüksek verimliliği tam ölçekli güneş panellerine uygulamak oldukça karmaşık bir görev olmaya devam ediyor, bu nedenle teknolojiyi ölçeklendirmek temel mühendislik sorunlarından biridir. Karşılaştırma yapmak gerekirse, alanı 1 santimetrekareyi aşan tandem perovskit-CIGS hücreleri için önceki en iyi sonuç yüzde 25,5 idi.

Bu teknolojinin temel avantajı, yüksek verimlilik, düşük ağırlık ve esnekliğin uyumunda yatmaktadır. Bu nedenle, bu tür güneş hücrelerinin sadece enerji sektöründe değil, aynı zamanda bina cephelerinde, ulaşım araçlarında ve uzay araçlarında entegrasyon için kullanılması öngörülmektedir. Bir sonraki aşamada KIER, endüstriyel ortaklarıyla birlikte küçük laboratuvar çözümlerinden tam ölçekli ticari güneş modülleri üretimine geçmeyi planlıyor.