Güneş Enerjisinde Yeni Dönem

Güneş enerjisi, dünyadaki en güvenilir ve bol enerji kaynağı olarak bilim camiasında her zaman en büyük umut olmuştur. Son yıllarda, güneş pilleri daha ucuz, daha verimli ve çevre dostu hale geldi. Bununla birlikte, mevcut güneş pilleri ışık geçirmeyen yapıda, bu da onların daha geniş kullanımlarını ve günlük malzemelere entegrasyonunu engelleyerek, sadece çatılarda ve uzaklardaki güneş enerjisi çiftliklerinde sıralanmakla sınırlandırıyor.

Peki ya yeni nesil güneş panelleri pencerelere, binalara ve hatta cep telefonu ekranlarına entegre edilebilirse?

Bilim insanları, evlerde daha geniş bir güneş enerjisi kullanımına yol açabileceği umuduyla, ilk tamamen şeffaf güneş panelini yarattılar. Güney Kore, Incheon Üniversitesi’ndeki bilim insanları, yeni ve şeffaf bir versiyon geliştirerek güneş enerjisi panellerinin kullanım şeklini tamamen değiştirmeyi başardılar.

Normalde ışığı yakalayan ve elektriğe çeviren yarı iletken katmanlar, panellerin opak renklerinin sebebiyken, Incheon Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, bu katmanları titanyum dioksit ve nikel oksit ile değiştirdiler. Her iki malzeme de yüksek optik şeffaflığa sahip olduğundan, bol miktarda görünür ışığı geçirme kapasiteleri var.

Bu malzemelerden ilki, güneş pilleri yapmak için zaten yaygın olarak kullanılan, iyi bilinen bir yarı iletken olan titanyum dioksit (TiO₂). Mükemmel elektriksel özelliklerinin yanı sıra TiO₂, zehirli olmayan bir malzemedir ve aynı zamanda çevre dostudur. Bu malzeme UV ışığını (ışık spektrumunun çıplak gözle görülemeyen bir kısmı) emerken, görünür ışık aralığının çoğunun geçmesine izin verir. Araştırmalarda kullanılan ikinci malzeme, yüksek optik şeffaflığa sahip olduğu bilinen başka bir yarı iletken olan nikel oksit (NiO). Nikel, Dünya üzerinde en bol bulunan elementlerden biri olduğu ve oksiti, düşük endüstriyel sıcaklıklarda kolaylıkla üretilebildiğinden NiO, çevre dostu güneş hücreleri yapmak için de harika bir malzemedir.

Ancak şeffaf güneş panelinin verimlilik oranı şu anda sadece yüzde 2. Düşük verimlilik oranı, daha geniş bir kullanım şu an aşılması gereken en büyük zorluk. Buradaki zorluk, gerçekten yararlı miktarda elektrik elde etmek için bilim insanlarının verimliliği ne kadar ileri taşıyabilecekleri.