Yüksek verimlilik potansiyeline sahip perovskit kristallerinden üretilen güneş pilleri, temiz enerji dönüşümünde silikonun en büyük rakibi olarak görülüyor. Ancak bu pillerin en zayıf noktası, üretim aşamasında ve kullanım sırasında maruz kaldıkları ısı. Çin'deki Xi'an Jiaotong Üniversitesi (XJTU) araştırmacıları, ısı hasarının yayılmasını engelleyen devrim niteliğinde bir koruma yöntemi geliştirerek bu pillerin ömrünü binlerce saate çıkardı.
ISI KAYNAKLI BOZULMAYA "MOLEKÜLER KİLİT" ÇÖZÜMÜ
Perovskit malzemeler ışığı mükemmel emse de, yapıları elektriksel çekimle bir arada durduğu için ısı altında hızla çözülüyor. Özellikle üretimdeki "tavlama" aşamasında kristal yapıdaki iyot atomlarının dışarı kaçması, panelin verimliliğini kalıcı olarak düşürüyor.
Dr. Chao Liang liderliğindeki ekip, bu sızıntıyı durdurmak için "moleküler pres tavlama" yöntemini kullandı. Isıtma sırasında yüzeye baskı uygulanan özel bir film, azot zengin molekülleri kurşun atomlarına bağlayarak yüzeyi adeta kilitledi. Bu sayede kristal yapı bozulmadan korunurken, elektrik akışındaki kayıplar minimize edildi.
%26,5 VERİMLİLİK VE 5 BİN SAATLİK DAYANIKLILIK
Yeni teknik, perovskit pillerin verimlilik çıtasını listenin zirvesine taşıdı. Küçük cihazlarda %26,5, modül seviyesinde ise %23,0 verimlilik oranlarına ulaşıldı. En etkileyici sonuçlar ise dayanıklılık testlerinden geldi:
Zorlu Koşullar: 85°C sıcaklık ve %60 nem altında 1.617 saat çalışan hücreler, güçlerinin %98,6’sını korumayı başardı.
Uzun Ömür: Oda koşullarında saklanan piller, 5.280 saat (yaklaşık 7 ay) sonra bile saflığını %97,2 oranında muhafaza etti.
SERİ ÜRETİM MALİYETLERİ 47 KAT DÜŞEBİLİR
Geliştirilen presleme yönteminde kullanılan şablon filmin 30 kez üst üste yeniden kullanılabildiği kanıtlandı. Bu durum, yüzey işleme malzeme maliyetlerini 47 kattan fazla azaltarak güneş enerjisinin birim maliyetini düşürme potansiyeli taşıyor.
Uzmanlar, perovskit pillerin laboratuvar dışındaki gerçek dünya koşullarında (yağmur, toz, aşırı sıcaklık değişimleri) tam performans sergilemesi için hala bazı ambalajlama engelleri olduğunu belirtiyor. Ancak "moleküler presleme" teknolojisi, perovskitlerin piyasada silikon panellerle rekabet edebilmesi için en kritik engel olan "erken bozulma" sorununu ortadan kaldırmış görünüyor.
