Perovskit güneş pilleri ilk kez yüzde 30 verimliliğe ulaştı

Çinli araştırmacılar, geleneksel silikon teknolojisini bir kenara bırakarak, verimliliği ilk kez yüzde 30 eşiğini aşan üç eklemli bir perovskit güneş pili geliştirdiler. ixbt.com'un haberine göre, Nankin Üniversitesi bilim insanlarının öncülük ettiği araştırma ekibinin elde ettiği yüzde 30,1'lik oran, bu tür cihazlar için mutlak bir rekor niteliğinde. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

Günümüzde yaygın olarak kullanılan silikon bazlı güneş panellerinden farklı olarak, yeni geliştirilen teknoloji üç ayrı perovskit katmanından oluşuyor. Bunların her biri güneş ışığının belirli bir kısmını emerek enerjiden daha verimli yararlanılmasını sağlıyor. Ancak bu tür çok katmanlı bir yapı oluşturma sürecinde, yüksek brom içeriğinden kaynaklanan kusurlar gibi bir dizi teknik zorluk bulunuyordu.

Teknolojik engelleri aşma yolları

Temel sorun, üst katmanın üretimi sırasında düzensiz kuruması ve kristalleşmesiyle ilgiliydi. Sonuç olarak yüzeyde çatlaklar ve diğer kusurlar oluşuyor, bu da cihazın genel verimliliğini düşürüyordu. Çinli bilim insanları bu sorunu, özel bir çözücü ile işlem yaparak ve içeriğe az miktarda oleil amonyum klorür ekleyerek çözdüler.

Bu yöntem, filmin düzleşmesini ve kristallerin homojen bir şekilde oluşmasını sağladı. Sonuç olarak enerji kayıpları önemli ölçüde azaltıldı ve üst katmanın voltajı 1,46 V seviyesine çıkarıldı. Üç katman, yakın kızılötesi aralığı da dahil olmak üzere güneş spektrumunun farklı kısımlarını kapsıyor.

Gelecek perspektifleri ve uygulama alanları

Araştırma sonuçlarına göre, tüm yapının açıklanan verimlilik oranı (KPI) yüzde 30,1 olurken, bağımsız sertifikasyon sürecinde bu oran yüzde 29,3 olarak kaydedildi. Ayrıca geliştirilen teknoloji kararlılık konusunda da iyi sonuçlar verdi: güneş simülatörü altında 569 saatlik kesintisiz çalışmanın ardından pil, başlangıç verimliliğinin yüzde 90'ından fazlasını korudu.

Gelecekte araştırmacılar, cihazın verimliliğini daha da artırmayı, boyutunu büyütmeyi ve radyasyon, ultraviyole ışınlar, vakum ve sıcaklık değişimleri gibi uzay koşullarına yakın ortamlarda test etmeyi planlıyor. Perovskit piller ağır silikon plakalar gerektirmediğinden, gelecekte binalar, giyilebilir elektronik cihazlar ve uzay araçları için hafif ve esnek güneş modülleri üretmek mümkün olacak.